Biological and chemical properties of sandy and clayey soils treated with fungal isolates under soybean and corn in a greenhouse

With the increase of the growing population, the urge to develop the food production in order to ensure sustainability and environmental conservation intensified. Many practices of conventional agricultural management have impacted negatively physical, chemical and biochemical properties of the soil, leading to losses on functionality and environmental quality. In this way, it becomes important to develop practices that contribute to the systems sustainability, reducing observed impacts on agricultural land use, such as beneficial microorganisms. Plant growth promoting fungi (PGPF) can improve plants' health, pest control, and have a potential effect on soil variables. In this context, this study aims to identify the effects of five isolated fungi (Beauveria bassiana, Trichoderma asperellum, Metarhizium anisopliae, Purpureocillum lilacinum, Pochonia chlamydosporia) conditioning chemical and biological variables of clayey and sandy soil under soybean and corn plantation. Therefore, an experiment was performed with corn and soybeans on clayey and sandy soils in a vegetation house. Each sample received 6 treatments of fungal isolated application, totaling 4 attempts for each treatment. Thus, the following treatments were applied in each experiment: 1 – Uninoculated control; 2 – Beauveria bassiana; 3 – Metarhizium anisopliae; 4 – Pochonia chlamydosporia; 5 –Purpureocillium lilacinum; and 6 – Trichoderma asperellum. The arbuscular mycorrhizal colonization, soil fertility, enzyme activity, microbial basal respiration, carbon from soil biomass and plant dry mass were analyzed. The experiments were fully randomised. Portions of the applied isolated fungi influenced the fertility of the soil, in parameters such as pH, potential acidity, magnesium, and base saturation. The application of any fungi conditioned greater colonization of roots by arbuscular mycorrhizal fungi, ranging from: 48.6% to 56.2% for inoculated treatments and 32.5% for the application in the corn test on sandy soil; from 59.5% to 66.8% for inoculated treatments and 46.3% in the experiment of corn on clayey soil; from 47.2% to 58.3% for inoculated treatments and 29.9% for the application in the soybean test on sandy soil; from 60.8% to 68.9% for inoculated treatments and 33.6% for the application in the soybean test on clayey soil. The parameters of soil fertility and enzymatic activity, presented changes in variables in certain treatments, being inconsistent in the two soils and two crops, but indicating specific soil-plant-microorganism interaction effects. The plant growth, microbial basal respiration and microbial biomass carbon were not influenced by the isolated fungi.Dissertação (Mestrado)Com o crescente aumento populacional, há a preocupação em se aumentar a produção de alimentos de maneira a garantir a sustentabilidade e a conservação ambiental. Muitas práticas do manejo agrícola convencional têm impactado negativamente propriedades físicas, químicas e bioquímicas do solo, o que leva a perdas de funcionalidade e, portanto, de qualidade ambiental. Dessa forma, torna-se importante desenvolver práticas que contribuam para a sustentabilidade dos sistemas, reduzindo os impactos observados no uso dos solos agrícolas, tais como microrganismos benéficos. Os fungos promotores de crescimento vegetal (FPCV) podem melhorar a saúde das plantas e o controle de pragas, e apresentar um potencial efeito sobre variáveis do solo. Nesse contexto, o presente estudo tem como objetivo principal identificar os efeitos de cinco isolados fúngicos (Beauveria bassiana, Trichoderma asperellum, Metarhizium anisopliae, Purpureocillum lilacinum, Pochonia chlamydosporia) no condicionamento das variáveis da química e da biologia de solo argiloso e arenoso sob soja e milho. Para tanto, um experimento foi instalado com milho e soja sobre solos argiloso e arenoso em casa-de-vegetação. Cada cultivar em cada solo recebeu 6 tratamentos de aplicação de isolados fúngicos, perfazendo 4 ensaios. Assim, os seguintes tratamentos foram aplicados em cada ensaio: 1 – Controle não inoculado; 2 – Beauveria bassiana; 3 – Metarhizium anisopliae; 4 – Pochonia chlamydosporia; 5 –Purpureocillium lilacinum; e 6 – Trichoderma asperellum. Foram analisados a colonização micorrízica arbuscular, fertilidade do solo, atividade enzimática, respiração basal microbiana, carbono da biomassa do solo e massa seca vegetal. Os ensaios foram em delineamento inteiramente casualizados. Alguns dos isolados fúngicos aplicados influenciaram na fertilidade do solo, nos parâmetros como pH, acidez potencial, magnésio e saturação por bases. A aplicação de qualquer um dos fungos condicionou maior colonização de raízes por fungos micorrízicos arbusculares, variando entre: 48,6% a 56,2% para os tratamentos inoculados e 32,5% para o controle no ensaio de milho sobre solo arenoso; 59,5% a 66,8% para os tratamentos inoculados e 46,3% para o controle no ensaio de milho sobre solo argiloso; 47,2% a 58,3% para os tratamentos inoculados e 29,9% para o controle no ensaio de soja sobre solo arenoso; 60,8% a 68,9% para os tratamentos inoculados e 33,6% para o controle no ensaio de soja sobre solo argiloso. Os parâmetros de fertilidade e atividade enzimática do solo, apresentaram alterações em variáveis em determinados tratamentos, sendo inconsistentes nos dois solos e duas culturas, mas indicando efeitos de interação solo-planta-microrganismo específicas. O crescimento vegetal, respiração basal microbiana e o carbono da biomassa microbiana não foram influenciados pelos isolados fúngicos