Valor de referência da biomassa microbiana do solo para uso agrícola no bioma Mata Atlântica do sul do Brasil

Orientadora: Profa. Dra. Fabiane Machado VezzaniCoorientadora: Profa. Dra. Glaciela KaschukDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa : Curitiba, 23/02/2018Inclui referências: p.33-43Área de concentração: Solo e ambienteResumo: A biomassa microbiana do solo (BMS) desempenha um papel fundamental na ciclagem de nutrientes, na degradação de poluentes orgânicos e na agregação do solo, sendo um indicador potencial do funcionamento do solo. Esse trabalho visou identificar um valor de referência que caracterize um agroecossistema cujo funcionamento do solo é capaz de manter produtividade alta das culturas. Nesse âmbito, foram coletados dados de produtividade e de BMS de agroecossistemas situados no bioma Mata Atlântica no Sul do Brasil por meio de uma revisão sistemática da literatura, coletando artigos da base de dados online "Web of Science". Selecionou-se somente artigos que constavam dados de BMS juntamente com de produtividade da cultura, oriundos de agroecossistemas não poluídos por metais pesados e que não tiveram mudanças no manejo durante os três últimos anos. Para as análises estatísticas, selecionou-se os dados de produtividade das culturas de soja e de milho, e os dados de BMS obtidos no período da floração da cultura, na camada de 0-10 cm do solo, e o método de quantificação da BMS por meio de fumigação-extração. Uma meta-regressão usando o modelo de Mitscherlich foi aplicada para determinar o valor de referência da BMS que remete a 80 % da produtividade máxima. O efeito sobre a BMS e a produtividade dos sistemas de preparo do solo e de culturas foi verificado por meio da comparação dos intervalos de confiança calculados por ferramentas de meta-análise. O valor de referência da BMS a partir do qual relacionou com alta produtividade de milho foi de 170 ?g C g-1 solo. Na cultura da soja não foi possível identificar um valor de referência, pois a produtividade apresentou uma variabilidade não explicável pela BMS. O preparo do solo diminuiu a BMS e a produtividade. A rotação de culturas aumentou a produtividade sem um aumento da BMS em relação à sucessão de culturas. A relação da BMS com a produtividade permitiu separar três situações: a primeira é caracterizada por uma BMS baixa e uma produtividade baixa; a segunda apresenta uma BMS intermediária e uma produtividade variável; a terceira é caracterizada por uma BMS alta e uma produtividade alta. Essa classificação em três intervalos de BMS pode servir de base para monitorar a funcionalidade dos solos no âmbito de aprimorar o manejo sustentável dos agroecossistemas. Ainda neste trabalho, observou-se heterogeneidade nas metodologias de amostragem e análise da BMS. Frente a isso, foi proposto um protocolo a fim de melhorar e padronizar a obtenção de dados de BMS em áreas agrícolas. Sugere-se que a amostragem de solo seja feita no período da entressafra na profundidade de 0-10 cm, coletando pelo menos 8 sub-amostras em pelo menos 4 blocos e que a BMS seja quantificada pelo método de fumigação-extração. Palavras-chave: Bioindicador. Produtividade. Função ecológica. Monitoramento de solo. Agroecossistema.Abstract: Soil microbial biomass (SMB) plays a key role in nutrient cycling, degradation of organic pollutants and soil aggregation, and is a potential indicator of soil functioning. This work aimed to identify reference values that characterize an agroecosystem where soil function can support high yield. In this context, yield and SMB data were collected from agroecosystems located in the Atlantic Forest biome in southern Brazil through a systematic review of the literature, collecting papers from the online database of "Web of Science". We only selected articles that included SMB data together with crop yield data from agroecosystems not polluted by heavy metals, that did not suffer management change during the last three years. For the statistical analyzes, the yield data of the soybean and corn crops were selected, and the SMB data when obtained in the flowering period of the crop, at soil depth 0-10 cm, and the method of quantification of the SMB by means of fumigation-extraction. A meta-regression using the Mitscherlich model was applied to determine the SMB reference value that refers to 80% of maximum yield. The effect on SMB and the yield of soil managing systems and crop systems was verified by comparing the confidence intervals calculated by meta-analysis tools. The reference value above which SMB was related with high maize yield was 170 ?g C g-1 soil. It was not possible to identify a reference value during the soybean crop, since the productivity presented a variability not explainable by the SMB. Soil mobilization decreased SMB and yield. Crop rotation increased productivity without an increase in SMB in relation to crop succession. The relationship between SMB and productivity can separate three situations: the first one is characterized by low SMB and low yield; the second presents an intermediate SMB and a variable yield; the third is characterized by high SMB and high yield. This classification in three SMB ranges can serve as a basis for monitoring soil functionality. Also, in this work, we observed heterogeneity in the methodologies of sampling and analysis of SMB. A protocol was proposed to improve and standardize the SMB data collection in agricultural areas. Soil sampling was suggested in the off-season, collecting soil samples at depth of 0-10 cm, collecting at least 8 sub-samples in at least 4 blocks. SMB quantification through the fumigation-extraction method was suggested. Key-words: Bioindicador. Yield. Ecological function. Soil monitoring. Agroecosystem