MICROBIOTA RIZOSFRICA E MICORRIZA ARBUSCULAR EM SOLO DE
LANDFARMING DE RESDUOS PETROQUMICOS
ANDR SHIGUEYOSHI NAKATANI
2007
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ANDR SHIGUEYOSHI NAKATANI
MICROBIOTA RIZOSFRICA E MICORRIZA ARBUSCULAR EM SOLO DE LANDFARMING DE RESDUOS
PETROQUMICOS Dissertao apresentada Universidade Federal de Lavras como parte das exigncias do Programa de Ps-Graduao em Microbiologia Agrcola para a obteno do ttulo de "Mestre"
Orientador
Prof. Dr. Jos Oswaldo Siqueira
LAVRAS
MINAS GERAIS - BRASIL
2007
Ficha Catalogrfica Preparada pela Diviso de Processos Tcnicos da Biblioteca Central da UFLA
Nakatani, Andr Shigueyoshi Microbiota rizosfrica e micorriza arbuscular em solo de landfarming de resduos petroqumicos / Andr Shigueyshi Nakatani. -- Lavras : UFLA, 2007.
74 p. : il.
Orientador: Jos Oswaldo Siqueira Dissertao (Mestrado) UFLA. Bibliografia.
1. Rizosfera. 2. Petrleo. 3. Microrganismos degradadores. 4. Enzimas do solo. 5. Fungos micorrzicos. 6. DGGE. 7. Seqenciamento do 16S rDNA. I. Universidade Federal de Lavras. II. Ttulo.
CDD-631.46 -632.4
ANDRE SHIGUEYOSHI NAKATANI
MICROBIOTA RIZOSFRICA E MICORRIZA ARBUSCULAR EM SOLO DE LANDFARMING DE RESDUOS
PETROQUMICOS
Dissertao apresentada Universidade Federal de Lavras como parte das exigncias do Programa de Ps-Graduao em Microbiologia Agrcola, para obteno do ttulo de "Mestre".
APROVADA em 5 de fevereiro de 2007
Dr. Cludio Roberto Fonseca Sousa Soares UFLA
Profa. Dra. Ftima Maria de Souza Moreira UFLA
Prof. Dr. Sidney Luiz Strmer FURB
Prof. Dr. Jos Oswaldo Siqueira
UFLA
(Orientador)
LAVRAS
MINAS GERAIS - BRASIL
A toda minha famlia e aos amigos
OFEREO.
Aos meus pais, Shigueo e Yoshie Nakatani
Aos meus irmos, Tony e Sandro
DEDICO.
AGRADECIMENTOS
A Deus.
Aos meus pais, Shigueo e Yoshie Nakatani e aos meus irmos, Tony e Sandro
que, mesmo de muito longe, sempre me deram fora, me apoiaram e confiaram
em mim.
A Universidade Federal de Lavras, ao Departamento de Biologia e ao
Departamento de Cincia do Solo, pela oportunidade e apoio na realizao deste
trabalho.
A Coordenao de Aperfeioamento de Pessoal de Nvel Superior (Capes), pela
concesso da bolsa de estudos.
Ao Professor Jos Oswaldo Siqueira, pela orientao, confiana, disponibilidade
durante todo o mestrado e na realizao deste trabalho.
Ao Doutor Cludio Roberto Fonseca Sousa Soares, pela co-orientao, amizade
e participao fundamental em todas as etapas da realizao desta dissertao.
A Professora Ftima Maria de Souza Moreira, pela disponibilidade e
contribuio durante todo o mestrado.
Ao Professor Mrcio Rodrigues Lambais, por ter possibilitado e ter dado todo
apoio e suporte para a realizao das anlises moleculares na
ESALQ/Piracicaba.
Ao Professor Sidney Luiz Strmer, por ter participado da banca examinadora e
pela identificao taxonmica dos FMAs.
Aos orientadores de iniciao cientfica, Dr. Arnaldo Colozzi Filho e Prof.
Marco Antonio Nogueira, pelo incentivo, colaborao e estmulo para ingressar
na rea de Microbiologia do Solo.
Aos professores Rosane, Romildo, Eustquio e Patrcia, pelas disciplinas e
disponibilidade durante todo o mestrado.
Aos tcnicos Manoel e Marlene, do Laboratrio de Microbiologia do Solo, pela
inestimvel ajuda e amizade durante todo curso e realizao deste trabalho.
Aos grandes amigos Kris, Giselle, Tas e Lucas, presentes em todos os
momentos e que se tornaram praticamente minha segunda famlia.
Aos amigos Amanda, Meire, Glucia, Z Geraldo, Paulo, Plnio, Sandro,
Ivoney, Felipe, Gr, Carol Valeriano, Milagros, Rairys, Sid, Liliana, Cndido,
Luclia, Adrianinha e Patrcia, pela amizade e pelos muitos momentos de
descontrao em Lavras.
Ao Rafael, Gisele Nunes, Carol, Soraia, Chiclete, Simo, Alessandra, Morais,
Robinson, Eduardo, Ricardo, Wlade e Daniel, que me ajudaram o tempo todo
durante a realizao dos trabalhos em Piracicaba.
A Letcia, Flvia, Andra, Kiel e Xando, grandes amigos de sempre de
Londrina.
A todos os estagirios do Laboratrio de Microbiologia do Solo que, direta ou
indiretamente, contriburam para a realizao de uma etapa importante em
minha vida.
SUMRIO
Pgina RESUMO GERAL ............................................................................................... i GENERAL ABSTRACT.................................................................................... iii CAPTULO 1....................................................................................................... 1 1 INTRODUO................................................................................................ 1 2 REFERENCIAL TERICO ............................................................................. 3 3 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS............................................................ 28 CAPTULO 2..................................................................................................... 38 RESUMO........................................................................................................... 38 SUMMARY....................................................................................................... 39 INTRODUO................................................................................................. 40 MATERIAL E MTODOS............................................................................... 42 Caracterizao da rea e do solo de landfarming ............................................42 Coleta de solo rizosfrico e raiz..........................................................................42 Avaliao de teores de HAPs no solo .................................................................43 Avaliao da densidade microbiana....................................................................44 Atividade heterotrfica do solo...........................................................................44 Ocorrncia de fungos micorrzicos arbusculares ................................................44 Anlise dos dados ...............................................................................................45 Anlise da estrutura da comunidade microbiana do solo....................................45 Seqenciamento de DNA de colnias bacterianas..............................................46 RESULTADOS E DISCUSSO....................................................................... 48 Teores de HAPs no solo......................................................................................48 Densidade microbiana.........................................................................................49 Atividade heterotrfica do solo...........................................................................52 Ocorrncia de FMAs em solo e raiz ...................................................................55 Estrutura da comunidade microbiana do solo.....................................................58 Seqenciamento do DNA de colnias bacterianas .............................................63 CONCLUSES ................................................................................................. 65 LITERATURA CITADA .................................................................................. 66
i
RESUMO GERAL
NAKATANI, Andr Shigueyoshi. Microbiota rizosfrica e micorriza arbuscular em solo de landfarming de resduos petroqumicos. 2007. 74p. Dissertao (Mestrado em Microbiologia Agrcola) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG.
Na industrializao do petrleo gerado um grande volume de diferentes resduos txicos que causam impactos ambientais, necessitando de tratamento antes da sua disposio final no ambiente. Esses resduos so geralmente tratados por landfarming. Mas essa tcnica tem sucesso relativo, j que no remove completamente todos os compostos, especialmente os mais recalcitrantes e txicos. O emprego de plantas, acoplado ao landfarming, pode aumentar a eficincia da remediao. Esse benefcio atribudo ao efeito rizosfrico que estimula a microbiota degradadora e os processos bioqumicos responsveis pela dissipao do contaminante no solo. No entanto, as alteraes que as plantas causam sobre os processos bioqumicos desses solos e sobre os microrganismos degradadores e simbiontes, como os fungos micorrzicos arbusculares (FMAs), precisam ser melhor compreendidos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a densidade, a atividade e a estrutura da comunidade heterotrfica, e a ocorrncia de fungos micorrzicos arbusculares na rizosfera de espcies vegetais espontneas de ocorrncia mais freqente (Bidens pilosa, Cyperus sp., Eclipta alba e Eleusine indica) em solo de landfarming de resduo petroqumico. A densidade microbiana foi estimulada pelas plantas. Nos solos rizosfricos, foram observadas maiores contagens (em mdia 10 vezes maior) de bactrias totais e degradadoras de antraceno, em relao aos tratamentos sem as plantas. J para a densidade de fungos totais e degradadores de antraceno, o efeito estimulante dessa magnitude foi observado apenas em certas espcies. O estmulo foi diferenciado entre as espcies sendo que Bidens pilosa e Eleusine indica foram as que apresentaram o maior estmulo densidade microbiana. Os actinomicetos totais apresentaram altas contagens, independentemente da presena das plantas. Quando comparada s demais espcies, verificou-se baixa densidade microbiana na rizosfera da Brachiaria decumbens. A presena
