Microbiota and biological activity in soil under 'prata-anã' banana tree with application of organic compost. Adiviser: Maria Catarina Megumi Kasuya

O Brasil é considerado o quarto maior produtor mundial de banana, atrás da Índia, China e Indonésia, respectivamente. Apesar do grande volume de produção e grande área cultivada, a produtividade brasileira situa-se bem abaixo da de países como Indonésia, Costa Rica, Guatemala, Equador, Índia e China. Um dos fatores que limitam essa produtividade é a ocorrência da doença denominada mal do Panamá, causada pelo fungo Fusarium oxysporum f. sp. cubense (FOC). No Brasil, a doença tem grande importância na bananicultura, limitando cultivos, principalmente do tipo Prata, havendo em alguns locais a tendência de substituição pelas cultivares do subgrupo Cavendish. Fertilizantes orgânicos contêm microrganismos, nutrientes e outros compostos que melhoram as características biológicas, químicas e físicas do solo, podendo modular a comunidade microbiana e favorecer a interação planta- microrganismos. Este trabalho foi desenvolvido na na empresa Sítio Barreiras Fruticultura LTDA, na fazenda da Unidade Missão Velha (coleta) e nas dependências do Laboratório de Associações Micorrízicas, do Departamento de Microbiologia / BIOAGRO, da Universidade Federal de Viçosa (análises), com o objetivo de avaliar as características biológicas e a diversidade da comunidade microbiana dos solos de plantios comerciais de bananeira ‘Prata- Anã’ de diferentes idades e fertirrigadas com composto orgânico (Capítulo 1); e determinar as características biológicas, químicas e físicas dos solos cultivados com bananeira ‘Prata-Anã’ que receberam aplicação de composto orgânico, e compreender quais fatores e suas interações influenciam na incidência do FOC (Capítulo 2). As coletas foram realizadas em 11 áreas: nove áreas com bananais com a cultivar ‘Prata-Anã’ de três idades distintas de implantação, a saber, P1T2 - bananal de referência, com 22 anos de idade e sem a incidência de mal do Panamá; U8T4 – bananal com seis anos de idade e com a presença de FOC, porém com plantas assintomáticas; U8T4_FOC – bananal com seis anos de idade, com a presença de FOC e com plantas sintomáticas, que recebem a aplicação de composto orgânico há seis anos, semanalmente; e duas área de referência adjacentes à área comercial: uma mata natural e um bananal de 15 anos, de propriedade vizinha, sem aplicação de composto orgânico. Foram coletadas três amostras compostas em cada área e em duas épocas, período chuvoso e seco. As características biológicas do solo avaliadas foram: respiração, carbono da biomassa microbiana, quociente metabólico e microbiano, enzimas e as comunidades de nematoides e a diversidade bacteriana e fúngica. Análises químicas avaliadas foram pH, M.O.S., teores de macros e microelementos, e as físicas foram capacidade de retenção de água no solo, teor de areia, silte, argila, densidade do solo e de partícula. Verificou-se que as características biológicas do solo avaliadas são influenciadas pela área amostrada e pela época de amostragem. Plantios mais velhos apresentam comunidades microbianas mais estáveis. A diversidade microbiana do solo está associada à espécie de bananeira, sendo a sua composição, diversidade e atividades no solo alteradas em função do tempo de cultivo. A aplicação de composto orgânico via fertirrigação não influencia a riqueza e a diversidade microbiana no bananal, mas diminui a população de fitonematoides associado às raízes. As características biológicas, químicas e físicas dos solos, influenciam no aumento ou na diminuição do FOC em bananeiras. As alterações das características biológicas, químicas e físicas dos solos, após a aplicação de composto orgânico, principalmente com o maior tempo de cultivo, modulou as comunidades bacterianas e fúngicas, aumentando a supressividade da doença. Características que aumentam a degradação do sistema radicular da bananeira, aumentam a incidência de FOC. Conclui-se que o a influência maior nas alterações das características microbianas do solo, se dá principalmente com o aumento da idade de plantio, do que pela aplicação do composto orgânico líquido, porém quando há aplicação do composto orgânico solido, pode haver um aumento da estabilidade microbiana, mesmo em plantio mais jovens. O maior equilíbrio, principalmente entre as características biológicas, químicas e físicas do solo, são mais determinantes na supressão de FOC, do que apenas algumas variáveis isoladas. E esse equilíbrio ocorre principalmente à medida que a idade do bananal avança. Palavras-chave: Musa spp. Atividade microbiana. Biofertilizantes.Brazil is considered the fourth largest banana producer in the world, behind India, China and Indonesia, respectively. Despite the large volume of production and large cultivated area, Brazilian productivity is well below that of countries such as Indonesia, Costa Rica, Guatemala, Ecuador, India and China. One of the factors that limit this productivity is the occurrence of the disease called Panama disease, caused by the fungus Fusarium oxysporum f. sp. cubense (FOC). In Brazil, the disease is of great importance in banana farming, limiting crops, mainly of the Prata type, and in some places there is a tendency to be replaced by cultivars of the Cavendish subgroup. Organic fertilizers contain microorganisms, nutrients and other compounds that improve the biological, chemical and physical characteristics of the soil, being able to modulate the microbial community and favor the plant-microorganism interaction. This work was carried out at the company Sítio Barreiras Fruticultura LTDA, at the Missão Velha Unit farm (collection) and at the premises of the Laboratory of Mycorrhizal Associations, of the Department of Microbiology / BIOAGRO, of the Federal University of Viçosa (analysis), with the objective of to evaluate the biological characteristics and the diversity of the microbial community of the soils of commercial plantations of banana 'Prata-Anã' of different ages and fertirrigated with organic compost (Chapter 1); and to determine the biological, chemical and physical characteristics of the soils cultivated with banana 'Prata-Anã' that received application of organic compost, and to understand which factors and their interactions influence the incidence of FOC (Chapter 2). The collections were carried out in 11 areas: nine areas with banana plantations with the cultivar 'Prata-Anã' of three different ages of implantation, namely, P1T2 - reference banana plantation, with 22 years of age and without the incidence of Panama disease; U8T4 – six-year-old banana plantation with the presence of FOC, but with asymptomatic plants; U8T4_FOC – six-year-old banana plantation, with the presence of FOC and with symptomatic plants, which receive the application of organic compost for six years, weekly; and two reference areas adjacent to the commercial area: a natural forest and a 15-year- old banana plantation, on a neighboring property, without application of organic compost. Three composite samples were collected in each area and in two seasons, rainy and dry seasons. The biological characteristics of the soil evaluated were: respiration, microbial biomass carbon, metabolic and microbial quotient, enzymes and nematode communities and bacterial and fungal diversity. Chemical analyzes evaluated were pH, M.O.S., macro and microelement contents, and the physical ones were soil water retention capacity, sand, silt, clay, soil and particle density. It was found that the biological characteristics of the soil evaluated are influenced by the sampled area and the sampling time. Older plantations have more stable microbial communities. Soil microbial diversity is associated with the banana species, and its composition, diversity and activities in the soil change as a function of growing time. The application of organic compost via fertigation does not influence the richness and microbial diversity in the banana plantation, but it reduces the population of nematodes associated with the roots. The biological, chemical and physical characteristics of the soil influence the increase or decrease of FOC in banana trees. The alterations in the biological, chemical and physical characteristics of the soils, after the application of organic compost, mainly with the longer cultivation time, modulated the bacterial and fungal communities, increasing the suppressiveness of the disease. Characteristics that increase the degradation of the banana root system, increase the incidence of FOC. It is concluded that the greatest influence on changes in soil microbial characteristics occurs mainly with increasing planting age, than by the application of liquid organic compost, but when there is application of solid organic compost, there may be an increase in stability. microbial growth, even in younger plantations. The greater balance, mainly between the biological, chemical and physical characteristics of the soil, are more determinant in the suppression of FOC, than just a few isolated variables. And this balance occurs mainly as the age of the banana plantation advances. Keywords: Musa spp. Microbial activity. Biofertilizers