Caracterização das comunidades de nematóides em oito sistemas de uso da terra nos cerrados do brasil central

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 1999.As comunidades de nematóides de solo foram estudadas em oito tipos de vegetação sob diferentes situações de intervenção humana na região central do Brasil, compreendendo quatro sistemas nativos (cerrado, cerradão. mata de galeria e campo limpo) e quatro sistemas cultivados (eucalipto, café. milho e tomate), mediante dois experimentos: um espacial e um temporal. As amostragem do experimento espacial foram realizadas em cinco localidades para cada sistema estudado durante a estação chuvosa, enquanto a amostragem do experimento temporal foi efetuada em apenas uma localidade com frequência bi-mensal e durante 14 meses. Em cada localidade foram obtidas cinco amostras e cada amostra era composta de cinco sub-amostras. Os nematóides de solo de cada amostra foram quantificados e identificados a nivel de gênero para 100 indíviduos coletados ao acaso. Os dados foram processados considerando cinco aspectos ecológicos: 1) abundância (abundância relativa e abundância absoluta); 2) biodiversidade (riqueza de gêneros, índices de Shannon Weaver e Simpson, simples e ajustados); 3) distúrbio do solo (índice de maturidade, índice de parasitas de plantas e índice de maturidade modificado); 4) funções tróficas (abundância relativa de fitófagos, bacteriófagos, micófagos, onívoros e predadores, diversidade trófica e índices de dominância); 5) padrão de decomposição - micófagos/bacteriófagos. (micófagos +bacteriófagos)/ fitófagos) . Estes parâmetros foram submetidos aos métodos estatísticas para análise de variância. coeficiente de correlação de Pearson, índice de similaridade de Bray & Curtis e grupamento com base em análise multivariada. As densidades populacionais foram maiores nos sistemas cultivados tomate e milho e menores em eucalipto, nos dois experimentos. Os índices de diversidade e a abundância relativa da superfamília Criconematoidea foram altos nos sistemas nativos e baixos nos sistemas cultivados (principalmente em tomate). De um modo geral fitófagos e bacteriófagos foram prevalentes em ambos os experimentos. No experimento espacial os fitófagos foram dominantes nos quatro sistemas nativos e os bacteriófagos nos sistemas cultivados, excetuando-se o milho. No experimento temporal a abundância relativa de fitófagos foi alta em todos os sistemas (acima de 40%), excetuando-se o café (abaixo de 30%). Alguns nematóides diferenciaram bem os diversos sistemas de uso da terra. No experimento espacial o gênero Trophotylenchulus foi populoso nos quatro sistemas nativos . enquanto Discocriconemella foi dominante apenas em cerrado e cerradão. Populações de Xiphinema foram mais altas em plantações de eucalipto enquanto Helicotylenchus foi mais dominante no campo limpo e nos dois sistemas cultivados anuais. Em geral, observou-se uma significativa correlação negativa entre a riqueza de gêneros e a umidade do solo (r= -0,40, p< 0,05)bem como entre o teor de matéria orgânica e a abundância de micófagos (r= -0,40, p< 0,05) no experimento espacial. No experimento temporal observou-se correlação negativa significativa entre a abundância de micófagos e a umidade do solo (r= -0,54, p< 0.05) e entre a abundância de bacteriófagos e o índice de maturidade(r= -0,64, p< 0,05). O índice de similaridade de Bray & Curtis indicou que as comunidades de nematóides foram semelhantes entre os quatro sistemas nativos (C= 0.56-0,76) e diferentes entre os quatro sistemas cultivados (C= 0,10-0,46) no experimento espacial. A análise multivariada para grupamento utilizando os parâmetros tróficos, os índices de maturidade e a abundância dos 20 gêneros e famílias dominantes, agrupou em maior similaridade os sistemas nativos, e os sistemas café e eucalipto como grupo intermediário, distantes do sistema tomate. O sistema nativo cerrado, que apresentou a maior diversidade de nematóides. pode ser utilizado como sistema referência para comparação com outros, em estudos ecológicos.Soil nematode communities were studied on eight different degrees of human intervention in the central region of Brazil, including four natural systems (“cerrado”, “cerradão”, gallery forest, and native grassland) and four cropping systems (eucaliptus, ooffee. com and tomato). There were spatial and temporal samplings. The spatial samplings were made from five different regions for each landuse svstem in rainy season, whereas the temporal samplings were executed only from one location once two-month for 14 months. There were five sampling replications in each location, and fíve sampling points composed for one replication. Soil nematodes in each sample were count their total numbers, and 100 random individuais identified to generic levei. The data were transformed into five ecological aspects: 1) abundance (absolute and relative abundances), 2) biodiversity (genus richness, Shannon-Weaver s and Simpson’s indices. and their adjusted indices), 3) soil disturbance (maturity index, plant-parasitic index and modified maturity index). 4) trophic functions (relative abundance of plant parasites, bacterial and fungai feeders, omnivores and predators, trophic diversity and dominance indexes) and 5) decomposition pathway (fungal/bacterial feeders, (fungal+bacterial feeders)/plant parasites). These parameters were fiirther submitted to statistical analysis for ANOVA at 5% levei of Tukey test, Pearson's correlation coefficient, Bray & Curtis’ similarity. and multivariated cluster analysis. The population densities were higher in tomato and com cropping systems. and lower in eucaliptus fields in both types of sampling. These diversity indexes and the relative abundance of superfamily Criconematoidea were high in the native systems. and low in the cultivated systems (the iowest at tomato fields). Generally, plant parasites and bacterial feeders were prevalent in both experiments. In the spatial expenment. the plant parasites were dominant in the four native systems. and bacterial feeders in the cropping systems. except in com-system. In the temporal experiment. the relative abundances of plant parasites were high in ali systems (over 40%), except in the coffee plantation (lower than 30%). Abundances of some nematodes could show very difference in the eight landuse systems. In the spatial experiment the genus Trophotvlenchulus was popular in ali four native systems, whereas Discocriconemella was dominant only in “cerrado" and “cerradão”. Populations of Xiphinema were higher only in eucalyptus fields, and these of Hehcotylenchus only in the native grassland and two annual cropping fields. There was a negative correlation between genus richness and soil moisture (r = - 0.40, p _ 0.05) and between amount of organic matter and abundance of fungai feeders (r = -0.40, p _ 0.05) in the spatial experiment. In the temporal experiment there was a negative correlation between fungai feeders abundance and soil moisture (r = -0.54, p _0.05) and between bacterial feeders abundance and maturity index (r = -0.64, p _ 0.05). Bray & Curtis’ similarity index indicated that nematode communities were similar (C = 0.56-0.76) among the four native systems. and less similar (C = 0.10-0.46) among the four cultivated systems in the spatial experiment. Based on these trophic parameters, on the three disturbance indexes and on the relative abundance of 20 abundant genera and families, cluster analysis grouped the four native landuse systems to be a close cluster, and eucaliptus, coffee and com-systems to be intermediated group, and tomato-system to be an isolated group. The native “cerrado” system. which was shown to have the highest nematode diversity, can be served as a basic reference for comparison with the other systems on ecological assessments