Microbial diversity in an Oxisol under no-tillage and conventional tillage in southern Brazil.

ABSTRACT: The no-tillage (NT) system of soil management is recognized as more sustainable than conventional tillage (CT), with an important role played by soil microorganisms. The objective of this study was to estimate differences in soil microbial diversity under NT and CT at different soil depths. For that, bacterial (16S rDNA) and fungal (18S rDNA) communities were evaluated by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) in a 20-year field experiment established on an Oxisol in southern Brazil on which soybean has been grown in the summer and wheat in the winter. Soil samples were collected at the depths of 0-5, 5-10, 10-20 and 20-30 cm, and submitted to DGGE analyses. The results revealed lower similarity (28%) between bacterial communities in the NT and the CT systems at the 0-5 cm layer. The Shannon index (H) confirmed higher bacterial diversity with NT at all depths, when compared to CT. In relation to fungal communities, higher diversity was detected with CT, especially at the 0?5-cm depth. The results indicate that fungal communities can be more tolerant to environmental stresses related to soil disturbance than bacteria. More emphasis should be given for understanding processes affecting the diversity of microorganisms in agricultural soils, with particular emphasis on tillage systems. RESUMO: O sistema de plantio direto (PD) é reconhecido como mais sustentável que o plantio convencional (PC), desempenhando um importante papel na atividade dos microrganismos do solo. O objetivo deste estudo foi estimar diferenças na diversidade microbiana do solo sob PD e PC, em diferentes profundidades. Para isso, foram avaliadas as comunidades bacteriana (16S rDNA) e fúngica (18S rDNA) através da eletroforese em gel com gradiente desnaturante (DGGE), em um experimento de campo estabelecido há 20 anos em um Latossolo Vermelho no sul do Brasil, com a soja cultivada no verão e trigo no inverno. As amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0-5; 5-10; 10-20 e 20-30 cm, e foram submetidas a análises de DGGE. Os resultados revelaram baixa similaridade (28%) na profundidade de 0-5 cm para as comunidades bacterianas entre o sistema de PD e PC. O índice de Shannon (H) confirmou diversidade bacteriana superior no PD em todas as profundidades, quando comparado ao PC. Em relação às comunidades fúngicas, a maior diversidade foi detectada no sistema de PC, especialmente na profundidade de 0-5 cm. Os resultados indicam que as comunidades fúngicas podem ser mais tolerantes a estresses ambientais relacionados com a perturbação do solo que as bactérias. Maior ênfase deve ser dada para compreender os processos que afetam a diversidade dos microrganismos em solos agrícolas, com particular destaque para os sistemas de preparo do solo