Biomassa Microbiana do Solo em Rondônia

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  <span style="mso-bidi-font-size: 10.0pt; color: black; mso-bidi-font-weight: normal">BIOMASSA MICROBIANA DO SOLO SOB VEGETAÇÃO NATIVA E SISTEMA AGRÍCOLA EM RONDÔNIA
Moisés Santos de SOUZA1 Angelo Mansur MENDES2
1 - Biólogo, Bsc., Bolsista CNPQ/Embrapa Rondônia. BR 364, Km 5,5 Caixa Postal 406, CEP 78.900-970, Porto Velho - RO. E-mail: moises@cpafro.embrapa.br
2 - Engº Agrônomo, Msc., Embrapa-Rondônia
RESUMO - Estudou-se a biomassa microbiana do solo nas profundidades de 0-10 e 10-20cm em Latossolo Vermelho-Amarelo sob condição natural (floresta equatorial subperenifólia) e condição antropizada (agrossistema) no campo experimental da Embrapa-Rondônia a 119m de altitude, 8º 48’ 55’’ de latitude sul e 63º 50’ 43’’ de longitude oeste nos períodos de março a setembro de 2002. Avaliou-se a biomassa microbiana pelo método de fumigação-extração (FE), e o teor de matéria orgânica do solo por titulação com sulfato ferroso amoniacal. O teor de matéria orgânica reduziu no agrossistema (25%) comparado à floresta na camada superficial. O C-biomassa microbiana, sob condição natural teve a média de 883 (gC/g solo, enquanto que em condição antropizada a média foi 410 (gC/g solo na profundidade de 0-10 cm, ou seja, 54% menor. O N-biomassa microbiana foi de 21,3 e 19,5 (gN/g na área de floresta e 9,3 e 11,5 (gN/g na área mecanizada, respectivamente nas camadas de 0-10 e 10-20cm. Na floresta, a incorporação da matéria orgânica no solo feita pela vegetação mostrou-se importante para a comunidade microbiana, em contraste, a área antropizada teve uma queda relevante da biomassa. 
Palavras chaves: ecologia do solo, biomassa microbiana, importância, análises.
TÍTULO EM INGLÊS
ABSTRACT - 
 Key words:
INTRODUÇÃO
Privilegiado por sua localização, o Estado de Rondônia, na Região Norte do País, limita-se ao norte com o Estado do Amazonas, a leste com o Estado do Mato Grosso, ao sul com a República da Bolívia e a oeste com o Estado do Acre e se insere na área de abrangência da Amazônia Legal - porção ocidental. Nas últimas décadas o Estado de Rondônia sofreu um intenso e massificado processo de ocupação populacional, atingindo níveis percentuais nunca registrados, na ordem 342%, cuja população é oriunda de diversas regiões do País. Para registro, só na década de 70, chegaram ao Estado 285 mil migrantes com o objetivo de fixarem-se em atividades rurais.
As principais culturas anuais no Estado são arroz, algodão, milho, feifão que totalizam 490.103 hectares de área plantada. Nas culturas perenes destacam-se o café, cacau, banana, seringueira, cupuaçu e citros sendo o café o destaque na produção podendo atingir 171.233 toneladas ao ano. Toda essa área de cultura perene totalizam 
O padrão de uso da terra no estado de Rondônia segue, em muitos aspectos, o padrão observado em outros locais da Amazônia, com a retirada da cobertura vegetal original sempre ao lado de áreas já alteradas, alterando assim as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo. Matsuoka et al. (2003), cita que as propriedades biológicas e bioquímicas do solo, tais como: a atividade enzimática, a taxa de respiração, a diversidade e a biomassa microbiana, são indicadores sensíveis que podem ser utilizados no monitoramento de alterações ambientais decorrentes do uso agrícola, sendo ferramentas para orientar o planejamento e a avaliação das práticas de manejo utilizado.
Então, o solo, entre os recursos naturais, representa um importante indicador da sustentabilidade por ser um fator diretamente afetado no uso ou manejo inadequado de áreas destinadas às atividades agropecuárias e integrado aos demais recursos naturais. A caracterização do solo como indicador de sustentabilidade é feita através das alterações físicas, químicas e biológicas (Santana et al., 1999). 
Os requisitos para um indicador são a facilidade de medir, responder rapidamente as mudanças, clareza na interpretação dos valores para identificar as condições sustentáveis das não sustentáveis, e está relacionado diretamente com a qualidade do solo (Gomes et al., 1996). 
Os parâmetros biológicos do solo (biomassa microbiana) são indicadores potencialmente sensíveis ao estresse do solo ou às mudanças em sua produtividade (Luizão et al., 1999). Portanto representa num promissor indicador (Gomes et al., 1999). 
Conceitualmente, biomassa microbiana do solo corresponde à parte viva da matéria orgânica do solo, excluindo-se raízes e animais maiores do que aproximadamente 5000 (m3 (Wardle, 1992). É composta por microorganismos como bactérias, fungos, actinomicetos, algas e protozoários, que formam uma comunidade diversa nos seus componentes e suas funções, e complexa nas suas relações (Colozzi, 1999). 
O crescimento em Rondônia fez com que surgisse o interesse em avaliar como essa pressão tem afetado a composição microbiológica do solo e de que modo, usando a biomassa microbiana como bio-indicador, seria possível prever alterações semelhantes em outras áreas. Desta forma, foram analisadas as mudanças biológicas do solo em função da alteração ambiental.
O objetivo deste trabalho foi avaliar em Rondônia no município de Porto Velho, a biomassa microbiana do solo como um indicador sensível da dinâmica de C (carbono) num Latossolo Vermelho-Amarelo sob dois diferentes ecossistemas: área de floresta primária e área mecanizada (antropizada) com culturas anuais.
MATERIAIS E MÉTODOS
O estudo foi realizado no Campo Experimental da Embrapa Rondônia a 5,5 Km de Porto Velho (RO) pela BR 364 sentido Mato Grosso localizado a 119m de altitude, 8º 48’ 55’’ de latitude sul e 63º 50’ 43’’ de longitude oeste nos períodos de março a setembro de 2002.
O clima predominante no município de Porto Velho é o tropical, úmido e quente, durante todo o ano. A temperatura média é de 24 – 25ºC e a precipitação média anual é 2200 – 2300 mm. A média anual da umidade relativa do ar varia de 80% a 90% no verão, e em torno de 75%, no outono – inverno (Sedam, 2002).
As amostras de solo foram coletadas em uma unidade de solo pertencente ao grupo de Latossolo Vermelho-Amarelo com textura muito argilosa (teor de argila superior a 60%) variando de 70% na camada superficial de 0 – 11cm e 76% na camada de 11 – 29cm (Valente et al., no prelo). Os tipos de uso foram: floresta equatorial subperenifólia (área de floresta) e área mecanizada com rotações de cultivos anuais (antropizada com adição de calcário). Ambos situados em relevo plano.
Em cada um deles, foram coletadas aleatoriamente cinco amostras simples nas profundidades de 0-10 e 10-20cm, as quais foram misturadas, de acordo com as profundidades, para formarem as amostras compostas. 
Determinou-se a umidade das amostras de solo para posteriormente igualar a sua capacidade de campo em torno de 60% para não comprometer a parte microbiológica e depois condicionado em sacos plásticos com respiro em temperatura controlada (±25ºC). 
A matéria orgânica (MO) foi avaliado pelo método da oxidação por via úmida (dicromato de potássio em meio de ácido sulfúrico concentrado), determinando-se o excesso de dricromato por titulação com solução de sulfato ferroso amoniacal previamente padronizada (Embrapa, 1999).
A análise química do solo foi feita conforme a metodologia adotada no Laboratório de Solos e Plantas da Embrapa-Rondônia (Embrapa, 1999). Essa análise consiste a determinação das seguintes características químicas do solo como: pH em água; fósforo assimilável; potássio, cálcio, magnésio e alumínio trocáveis; hidrogênio + alumínio; saturação de base (V%), capacidade de troca catiônica (CTC ou T) e saturação de alumínio (m%).
Na determinação da biomassa microbiana utilizou-se o método da fumigação-extração (FE). O carbono que se torna extraível pelo K2SO4 0,5M após uma fumigação por 24 horas com clorofórmio é proveniente do conteúdo das células microbianas, podendo ser usado para estimar a biomassa, tanto em solos neutroscomo ácidos (Vance et al., 1987).
RESULTADOS
Características química do solo - A Tabela 01 apresenta as características químicas do solo nas profundidades e tipos de uso da terra estudados. Observa-se que o valor de pH, soma das bases (S), saturação de base (V%), saturação de alumínio (m%), cálcio, magnésio e alumínio trocáveis diferem entre os locais e variam pouco quanto a profundidade dentro do mesmo local. Esses valores indicam que à área mecanizada foi aplicado calcário (calagem) onde proporcionou aumento de pH, cálcio e magnésio trocáveis, soma das bases e saturação de base, e ainda a redução do alumínio trocável, capacidade de troca catiônica e a saturação de alumínio.
Entretanto, houve pouca diferença nos teores de P assimilável e K trocável entre os sistemas de uso. Porém, a área mecanizada apresenta os maiores valores nesses nutrientes devido à adubação de fósforo e potássio, permitindo interpretar perda desses nutrientes pela extração da cultura (grãos) e lixiviação e ou erosão do solo.
TABELA 01 - Resultado de análise de acidez, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, hidrogênio + alumínio dos dois ecossistemas estudados com suas respectivas profundidades.
	Ecossistema
	Prof.
(cm)
	pH
	P mg/
dm3
	K mmol/ dm3
	Ca mmol/ dm3
	Mg mmol/ dm3
	Al+H mmol/ dm3
	Al mmol/ dm3
	S1 mmol/ dm3
	V2% 
	T3 mmol/ dm3
	m4
 (%)
	Floresta
	0-10
	3,6
	2
	1,18
	0,7
	1,7
	158,4
	24,9
	3,58
	2
	162,0
	87,4
	
	10-20
	3,8
	1
	1,00
	0,4
	1,1
	128,7
	22,0
	2,50
	2
	131,2
	89,8
	Área mecanizada
	0-10
	5,1
	3
	1,64
	25,6
	12,7
	71,0
	2,3
	39,94
	36
	110,9
	5,4
	
	10-20
	5,0
	2
	1,49
	17,1
	11,3
	64,4
	3,1
	29,89
	32
	94,3
	9,4
1 - Soma de base
2 - Capacidade de troca catiônica
3 - Saturação de base
4 - Saturação de alumínio
Matéria orgânica do solo - A Figura 01 indica o teor de matéria orgânica nos sistemas e nas suas respectivas profundidades do solo. Houve uma redução da matéria orgânica, mais acentuada na camada superficial (25%) da área mecanizada em relação à área de floresta, indicando o maior impacto antrópico na profundidade de 0-10cm. 
FIGURA 01 - Média da matéria orgânica do solo (g/Kg) nas áreas de floresta e mecanizada representadas por duas profundidades.
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Biomassa-C microbiana do solo - Verificou-se que na área de floresta, a biomassa-C microbiana foi superior na camada superficial do solo, onde seu substrato é mais rico em matéria orgânica e obteve uma biomassa-C microbiana nessa camada 23% superior a profundidade 10-20 cm (Figura 02). Esse efeito da matéria orgânica nas camadas estudados não foi observado na área mecanizada onde a profundidade de 10-20 cm apresenta biomassa-C microbiana superior, aproximadamente 8%, em relação à camada superficial. 
FIGURA 02 - Biomassa-C microbiana do solo nas áreas de floresta e mecanizada representadas por duas profundidades.
DISCUSSÃO
A área mecanizada alterou, significativamente as características químicas (Tabela 01) e físicas (Tabela 02) do solo. Entretanto, essa alteração foi distinta entre essas características do solo, onde se observa melhoria nas características químicas como a redução da saturação de alumínio (87,4-89,8% para 5,4-9,4%), do alumínio trocável (24,9-22 para 2,3-3,1 mmol/dm3) e capacidade de troca catiônica (162-131 para 111-94 mmol/dm3), e o aumento de pH (3,6 a 3,8 passando para 5,1 a 5,0), no cálcio (0,7-0,4 para 25,6-17,1 mmol/dm3), no magnésio (1,7 para 12,7-11,3 mmol/dm3), no potássio (1,18-1,0 para 1,64-1,49 mmol/dm3) trocáveis e na saturação de base (3,58-2,50 para 39,94-29,89 %).
As características físicas apresentam detrimentos na área mecanizada como o aumento da densidade e redução na capacidade de campo. Provavelmente, ocorreu a redução da macroporosidade devido à ruptura da estrutura através do preparo do solo como aração, gradagem e tráfego de máquinas.
Fageria et al., (1999), indicam a densidade aparente do solo como índice da condição estrutural de um determinado solo. O aumento da densidade aparente do solo está relacionado com a redução da matéria orgânica (Bauer e Black, 1992), (Scott e Wood, 1989). Esse efeito entre a densidade (Tabela 02) e matéria orgânica (Figura 01) é observada onde os maiores valores de densidade tiveram menores teores de matéria orgânica entre os dois sistemas de uso de terra estudado. 
 Essa dificuldade de percolação da água devido detrimento da estrutura nesse solo pode ser observada na umidade do solo no momento da coleta. Houve aumento da densidade que não atingiu o valor considerado limitante (superior a 1,6g/ cm3) para a aeração do solo, movimentação de água e impedimento ao crescimento radicular, estabelecido por Letey (1985). Observa-se que essa dificuldade de percolação de água através dos dados de umidade no momento da coleta (Tabela 02) onde as camadas estudadas da área de floresta apresentaram menor umidade do que as da outra área de estudo, equivalendo de 35% a 43% da capacidade de campo, respectivamente nas profundidades de 0-10 e 10-20cm, contra 65% a 55% da capacidade de campo da área mecanizada. Além de apresentar menores valores na área de floresta, a maior umidade equivalente à capacidade de campo foi registrada na camada mais profunda e inversamente, foi obtida na área mecanizada onde a camada superficial manteve mais umidade. 
 Com isso, a estrutura física do solo pode comprometer sua microbiota. Provavelmente, o aumento da densidade na área mecanizada desfavoreceu a comunidade microbiana devido ao fato disso proporcionar micro-habitats menos favoráveis ao desenvolvimento da comunidade microbiana. A densidade do solo é a variável mais alterada pela ação antrópica (Sánchez, 1976). Entretanto Ferreira et al., (2002), concluíram que após a extração seletiva de madeira na Amazônia Central não houve alteração na densidade do solo nas clareiras provocadas por essa atividade, apenas obtiveram maior aquecimento das camadas superiores do solo devido ao maior fluxo de calor nessas camadas, o que pode afetar vários processos funcionais do solo, especialmente a decomposição da matéria orgânica e conseqüentemente os microorganismos do solo. 
O teor da matéria orgânica do solo (Figura 01) indica que existe uma redução quanto à profundidade e ao sistema de uso da terra pelo homem. O maior teor de matéria orgânica na área de floresta pode estar associado com a maior restituição de resíduos orgânicos ao solo (liteira) em relação ao sistema de cultivo anual estudado. Isto significa que solo sob floresta, onde a principal fonte de carbono é a liteira e os pluviolixiviados, o carbono originado pela vegetação é distribuído e utilizado pela biomassa microbiana dentro de uma camada<span style="mso-spacerun: yes">  </span>de pelo menos 20cm de espessura (Cerri et al., 1985a).
Entretanto, nota-se pouco efeito dos sistemas de uso na profundidade de 10-20 cm, redução de aproximadamente 5% na área mecanizada, onde a incorporação de resíduo vegetal pela mecanização pode contribuir na reposição da matéria orgânica perdida (mineralizada).
Os dados apresentados (Figura 01), a matéria orgânica do solo reduziu cerca de 25% na camada superficial entre os dois sistemas de uso estudados, sendo que a área mecanizada está sendo mantida em cultivo durante cinco anos. Considerando dados onde as perdas de C foram 51% em 12 anos de cultivo de cana-de-açúcar (Cerri, 1985b) e 70% em 50 anos de cultivo de cana-de-açúcar; perda de 50% em sistema de cultivo anual (Machado et al., 1981); perda de 50 e 48% em sistema com 15 anos de cultivo de citros, respectivamente na linha e entrelinha (Sanches et al., 1999). A redução da matéria orgânica considerada nesse trabalho em relação aos dados apresentados de literatura permite interpretar a rápida mineralização da matéria orgânica e ou outro processo de perda de C por esse agrossistema estudado.
A camada superficial na área de floresta (Figura 02) apresentamaior teor de C em 33% do que a camada sub-superficial (10-20cm). Esse aumento pode ser explicado pela reposição da liteira. Essa comparação entre as profundidades dentro da área antropizada, a redução de C foi de 14% indicando que a incorporação de restos de cultivos no sistema de preparo do solo permitiu um incremento de matéria orgânica na camada sub-superficial que praticamente pouco difere da área de floresta nessa mesma camada. 
Os efeitos negativos na biomassa microbiana apresentaram mais suscetibilidade nas camadas superficiais de 0-10cm. Na área mecanizada a redução da biomassa microbiana na primeira profundidade (0-10cm) foi de 54% em relação à área de floresta e na segunda profundidade (10-20cm) a redução foi de 34% (Figura 02). Essa redução se dá ao fato tanto quantitativo quanto qualitativo da matéria orgânica incorporada ao solo na área de plantio relacionada à floresta, além de outros aspectos físicos como já apresentados anteriormente.
Observou-se que na área mecanizada o C-biomassa microbiano na camada superficial (0-10cm = 410µgC/g) foi menor cerca de 8% em relação à segunda profundidade (10-20cm = 446.6µgC/g). Esse aspecto refletiu também no N-biomassa microbiana uma vez que na camada superficial o N foi inferior à camada sub-superficial, acompanhando os valores de C-biomassa microbiana.
 Embora o teor de matéria orgânica mostrou-se superior nas camadas superficiais tanto da área de floresta como na área mecanizada, o fato da biomassa microbiana ser menor na camada de 0-10cm no solo da área mecanizada, provavelmente indica que na profundidade de 10-20cm (Tabela 03) propiciou um micro-habitat mais favorável à atividade microbiana, indicando que contrariamente ao que se pensa, os extremos de umidade podem ser prejudiciais à atividade microbiana onde segundo Cardoso et al. (1992), a umidade equivalente que é ótimo para os seres vivos do solo equivale de 20 a 25% de umidade do solo. Também outro fator seria que a mecanização do solo, ou seja, o revolvimento do solo, elimina o efeito de camada da biomassa microbiana observada em áreas não antropizada onde se observa maior população nas camadas superficiais. 
CONCLUSÕES
1 - Houve alteração nas características químicas e físicas do solo entre os sistemas de uso da terra. A densidade aparente do solo, capacidade de campo e umidade indicaram os detrimentos das características físicas do solo pela ação antrópica.
2 - No entanto, maior sensibilidade à ação antrópica foi observada na biomassa microbiana do solo e nas profundidades superficiais de 0-10cm onde foram observados as maiores alterações nas comunidades microbianas do solo.
3 - A biomassa microbiana do solo mostrou-se um bom indicador da sustentabilidade do solo relacionado ao seu uso e manejo.
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,,
� EMBED Excel.Sheet.8 ���
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_1116595290.xls
Gráfico1
		37		25
		28		24
0-10 (cm)
10-20 (cm)
Floresta Área antrópica
g/Kg
Teor de matéria orgânica nos ecossistemas
Plan1
		
		
								0-10 (cm)		37		28
								10-20 (cm)		25		24
Plan1
		
0-10 (cm)
10-20 (cm)
Floresta Área antrópica
g/Kg
Teor de matéria orgânica nos ecossistemas
Plan2
		
Plan3
		
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Gráfico1
		883.2		680
		410		446.6
0-10 (cm)
10-20 (cm)
uC/g solo
Plan1
		
										Floresta		Área antrópica
								0-10 (cm)		883.2		410
								10-20 (cm)		680		446.6
Plan1
		
0-10 (cm)
10-20 (cm)
Floresta Área antropizada
C/g solo
Biomassa Microbiana dos ecossistemas
Plan2
		
0-10 (cm)
10-20 (cm)
uC/g solo
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