Microbiologia do Solo: Conceitos e Histórico

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA
MBI 150 – Microbiologia do Solo
Principais conceitos, histórico e aspectos 
evolutivos da Microbiologia do Solo
“A Microbiologia do Solo é o ramo da Ciência do
Solo que se ocupa dos microrganismos
encontrados nesse ambiente e da relação destes
com o manejo do solo, a produção agrícola e a
qualidade ambiental.”
(Sylvia et al., 1999)
CONCEITOS
“A Microbiologia do Solo é o estudo dos
microrganismos que vivem no solo. Focaliza
principalmente a atividade biológica desses
microrganismos e o papel que têm no fluxo de energia
e na ciclagem de nutrientes associada à produtividade
primária. Além disso, a disciplina ocupa-se dos
impactos ambientais, tanto favoráveis quanto
desfavoráveis, dos microrganismos do solo e dos
processos que estes mediam.”
(Paul & Clark., 1989)
Histórico
Antony van Leeuwenhoek (1676) – pai da microbiologia –
descreveu os animálculos
Sergei Winogradsky (1856-1953) – pai da microbiologia do solo –
Bactérias nitrificantes e seu papel no fenômeno da nitrificação –
conceito de autotrofia em microrganismos
A.B.Frank (1885) – conceituou micorrizas e agrupou-as em ecto e
endotróficas
Louis Pasteur (1830-1900) - Descoberta dos processos
fermentativos; metabolismo anaeróbio, abiogênese descartada
Büchner (1897) – Início da bioquímica do solo: metabolismo
celular e enzimas oxidantes no solo
A partir de 1950 – fixação simbiótica de N2, desnitrificação,
redução do sulfato, fixação assimbiótica de N2...
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• 1895 – 1o Jornal alemão
• 1910 – 1o livro texto – Felix Lohnis (19 ed.-4 línguas)
• 1923 – E.J.Russel – “The microorganisms of the soil”
• 1927 – Waksman – “Principles of soil microbiology”
• 1931 – Waksman and Starkey – “The soil and the microbre”
• 1961, 1967 – Alexander – Soil Microbiology” 
• 1871 – Gray and Willians
• 1973 – Hattori
• 1979 – Hawkwer e Linton
• 1982 – Subba Rao
• 1985 ….
Literaturas sobre biologia do solo
Transformações dos nutrientes:
Ciclagem
Efeito estufa (CO2, CH4, N2O)
Matéria orgânica:
Formação do húmus
Ciclagem das frações húmicas
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FUNGOS SAPROFÍTICOS DEGRADANDO A MATÉRIA ORGÂNICA
Fungo comestível 
Hericium coraloides
Anel de fada
Marasmius oreades
Amanita muscaria
Fixação biológica de nitrogênio
Estirpes melhoradas x autóctones
Composição das populações 
autóctones
Manejo da associação
Mecanismos bioquímicos da fixação
Taxonomia da família Rhizobiaceae
Biodiversidade de populações do solo 
(1 a 10% da espécies são conhecidas)
Diversidade 
microbiana do 
solo
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Diversidade entre as cianobactériasDiversidade entre as cianobactérias:
(a) unicelular, Gloeothece; (b) colonial, Dermocarpa; (c) filamentosa, Oscillatoria; 
(d) filamentosa com heterocisto, Anabaena; (e) filamentosa ramificada, Fischerella.
(a), (b) e (d), contraste de fase; (c) e (e), campo claro.
(a) unicelular, Gloeothece; (b) colonial, Dermocarpa; (c) filamentosa, Oscillatoria; 
(d) filamentosa com heterocisto, Anabaena; (e) filamentosa ramificada, Fischerella.
(a), (b) e (d), contraste de fase; (c) e (e), campo claro.
Biorremediação e degradação de xenobióticos
Recuperação de áreas degradadas
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Exemplo de Biorremediação:
(1) Derramamento de petróleo 
no Alaska pelo navio Exxon 
Valdez. 
(2) Centro. Adição de compostos 
nitrogenados e fosfato para 
estimular o crescimento de 
microrganismos.
FUNGOS predadores de NEMATÓIDES
Fungo (gêneros Dactylella ou Arthrobotrys) segurando um nematóide por meio de um 
laço formado por uma hifa do fungo.
Biotecnologia
origem (E. coli) StrR 
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Receber, 
armazenar e 
suprir água
Armazenar, 
suprir e ciclar 
nutrientes
Promover 
as trocas 
gasosas
Promover a 
atividade 
biológica
Funções do 
solo
Atributos do 
Solo
Indicadores de 
Qualidade do Solo
Qualidade 
química
Biodiversidade
Ativ. Enzimas do solo
C e N da biomassa
Quociente metabólico
Quociente microbiano
Tx. mineralização de N
Nitrificação potencial
Promover o 
crescimento 
das raízes
Qualidade 
física
Qualidade 
biológica
Teor de P, N
MOS
P-orgânico
CTC
pH
Temperatura
Densidade
Porosidade
Agregação
Retenção H2O
Larson & Pierce (1994)
Indicadores de qualidade do solo