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Metadados | Descrição | Idioma |
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Autor(es): dc.contributor | Bustamante, Mercedes Maria da Cunha | - |
Autor(es): dc.contributor | Krüge, Ricardo Henrique | - |
Autor(es): dc.creator | Sousa, Rafaella Silveira | - |
Data de aceite: dc.date.accessioned | 2024-10-23T15:09:14Z | - |
Data de disponibilização: dc.date.available | 2024-10-23T15:09:14Z | - |
Data de envio: dc.date.issued | 2021-02-23 | - |
Data de envio: dc.date.issued | 2021-02-23 | - |
Data de envio: dc.date.issued | 2021-02-23 | - |
Data de envio: dc.date.issued | 2020-09-16 | - |
Fonte completa do material: dc.identifier | https://repositorio.unb.br/handle/10482/40119 | - |
Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/875761 | - |
Descrição: dc.description | Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Microbiana, 2020. | - |
Descrição: dc.description | Solos são ecossistemas complexos que abrigam elevada biodiversidade. O Cerrado, segundo maior bioma da América do Sul e savana tropical caracterizada por uma variedade de formações vegetais, detém sobre seus solos ácidos e distróficos enorme riqueza biológica. As implicações das propriedades químicas do solo sobre a estrutura das comunidades vegetais no bioma são bem conhecidas, mas informações a respeito de como esses fatores atuam sobre a diversidade microbiana e sobre processos ecológicos mediados por microrganismos no solo ainda são escassas. No presente estudo, foram combinadas técnicas de fingerprinting, sequenciamento de alto rendimento do gene 16S rRNA, predição funcional e quantificação de genes nifH para avaliar as respostas das comunidades microbianas do solo (0 - 10 cm) às alterações no pH e na disponibilidade de nutrientes em uma área de cerrado típico sob vegetação nativa submetida à adição experimental de fertilizantes químicos e calagem. O experimento iniciado em 1998, consiste em cinco tratamentos de adição de nutrientes: 1) Controle, sem adições; 2) Ca: calagem; 3) N: adição de nitrogênio; 4) NP: adição de nitrogênio e fósforo em conjunto, e 5) P: adição de fósforo. As aplicações dos fertilizantes foram realizadas por oito anos consecutivos, seguidos de um intervalo de 11 anos sem novas adições e uma aplicação adicional dos mesmos fertilizantes após esse período. As coletas de solo foram realizadas nas estações chuvosa e seca de 2017 (representando 11 anos de intervalo desde a última adição) e 2018 (representando o período de quatro e nove meses após a retomada das adições). Os resultados mostraram forte efeito residual das adições passadas sobre as propriedades químicas do solo que persistiram com o mesmo padrão em 2018: alterações no pH e na disponibilidade de nutrientes entre os tratamentos experimentais comparados ao controle, especialmente no tratamento com calagem. Esses resultados indicam que os efeitos de longo prazo foram mais determinantes para as mudanças observadas que os prováveis efeitos de curto prazo. As mudanças no solo, juntamente com a sazonalidade da precipitação, culminaram em diferentes impactos sobre a composição, diversidade e distribuição das comunidades de Bacteria e Archaea. Foram encontradas diferenças na comunidade microbiana associada ao solo já em nível de filo e uma elevada variabilidade nas respostas entre as subdivisões taxonômicas dentro de cada filo, com alguns taxa aumentando ou reduzindo em abundância e outros encontrados exclusivamente em um único tratamento. Os estimadores ecológicos de diversidade apontaram um aumento na diversidade bacteriana nos solos do tratamento Ca nas estações chuvosa e seca, enquanto a diversidade de Archaea foi maior nos tratamentos N, NP e P. Sazonalmente, maior diversidade bacteriana foi encontrada durante a estação seca nos tratamentos N e Ca. Análises de β-diversidade com base na distância ponderada UniFrac indicou diferenças na composição da microbiota associada aos solos. Essas diferenças foram relacionadas principalmente ao pH, tipo de vegetação presente, concentrações de amônio e teor gravimétrico de água nos solos. Contrariamente aos estimadores de diversidade, a predição funcional baseada no gene 16S rRNA sugeriu a redução na abundância de diferentes enzimas relacionadas às vias metabólicas do carbono, enxofre e nitrogênio no tratamento Ca. Corroborando este último resultado, houve uma redução na quantidade relativa de genes nifH neste tratamento. Também houve redução no número de genes nifH entre os tratamentos N, NP e P. Durante a estação seca, a quantidade relativa de genes nifH diminuiu em solos dos tratamentos controle, N e NP. O conjunto de resultados gerados no presente estudo destacam os consistentes impactos de longo prazo das adições de nutrientes sobre o pH do solo e, consequentemente, sobre a microbiota e suas funções ecológicas. Foram observadas pronunciadas alterações na comunidade microbiana e sugere-se que o aumento da diversidade ecológica e taxonômica na área experimental pode estar mais relacionado à sobreposição de nichos ecológicos e redundância funcional. Além disso, considerando que mesmo após 11 anos sem novas adições de nutrientes os atributos do solo permaneceram alterados na área experimental juntamente com a potencial redução nos aspectos funcionais observados, os resultados representam indicadores preliminares, mas significativos, de potenciais riscos ecológicos associados a respostas da comunidade microbiana em solos perturbados. | - |
Descrição: dc.description | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Fundação de Apoio a Pesquisa do Distrito Federal (FAP/DF). | - |
Descrição: dc.description | Soils are complex ecosystems that harbor high biodiversity. The Cerrado, a tropical savannah characterized by a variety of plant formations, support enormous biological richness on its acidic and dystrophic soils. The implications of these chemical properties on the plant community structure in the biome are well known, but information about how these factors act on microbial diversity and under ecological processes mediated by microorganisms in the soil is still scarce. In the present study, we combined fingerprinting techniques, 16S rRNA gene high-throughput sequencing, functional prediction, and quantification of nifH genes to assess the topsoil (0 -10 cm) microbial communities responses to changes in pH and nutrient availability in a typical cerrado area under native vegetation subjected to experimental addition of chemical fertilizers and liming. The experiment implemented in 1998, consists of five nutrient addition treatments: 1) Control, without additions; 2) Ca: liming; 3) N: addition of nitrogen; 4) NP: addition of nitrogen plus phosphorus, and 5) P: addition of phosphorus. Fertilizer applications were performed for eight consecutive years, followed by an interval of 11 years without new additions and an additional application of the same fertilizers after that period. The soil collections were carried out in the rainy and dry seasons of 2017 (representing 11 years apart since the last nutrient addition) and 2018 (representing the period of four and nine months after the resumption of additions). The results showed pronounced residual effects of past additions on the chemical properties of the soil that persisted with the same pattern in 2018: changes in pH and nutrient availability between experimental treatments compared to control, especially in liming. These results indicate that the long-term effects were more determinant for the observed changes than the likely short-term effects. The changes in the soil, together with the seasonality of precipitation, culminated in different impacts on the composition, diversity, and distribution of the communities of Bacteria and Archaea. Were found differences in the microbial community associated with soil already at the phylum level and high variability in the responses between taxonomic subdivisions within each phylum, with some taxa increasing or decreasing in abundance and others found exclusively in a single treatment. Ecological diversity estimators pointed to an increase in bacterial diversity in the liming treatment soils in the rainy and dry seasons, whi le the Archaea diversity was greater in the N, NP, and P treatments. Seasonally, greater bacterial diversity was found during the dry season in the N and liming treatments. Β-diversity analyzes based on the weighted distance UniFrac indicated differences in the soil microbiome composition. These differences were mainly related to pH, vegetation type, ammonium concentrations, and gravimetric water content in soils. Contrary to diversity estimators, the functional prediction based on the 16S rRNA gene suggested the reduction in different enzyme-encoding genes abundance associated with metabolic pathways in carbon, sulfur, and nitrogen cycles in liming treatment. Corroborating this last result, we show a reduction in the relative amount of nifH genes in this treatment. Also, there was a reduction in the number of nifH genes in N, NP, and P treatments. Furthermore, there was a reduction in nifH gene quantities during the dry season in the control, N, and NP treatments. Our set of results highlights the consistent long-term impacts of nutrient additions on soil pH and, consequently, on the microbiota and its ecological functions. We demonstrate pronounced changes in the microbial community and suggest that the increase in ecological and taxonomic diversity in the experimental area could be related to the overlapping of ecological niches and functional redundancy. Furthermore, considering that even after 11 years without new nutrient additions, the soil attributes remained altered in the experimental area together with the potential reduction in the observed functional aspects, our results represent preliminary, but significant, indicators of potential environmental risks associated with responses microbial community in disturbed soils. | - |
Descrição: dc.description | Instituto de Ciências Biológicas (IB) | - |
Descrição: dc.description | Departamento de Biologia Celular (IB CEL) | - |
Descrição: dc.description | Programa de Pós-Graduação em Biologia Microbiana | - |
Formato: dc.format | application/pdf | - |
Direitos: dc.rights | Acesso Aberto | - |
Direitos: dc.rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data. | - |
Palavras-chave: dc.subject | Solos tropicais | - |
Palavras-chave: dc.subject | Limitação nutricional | - |
Palavras-chave: dc.subject | Sazonalidade climática | - |
Palavras-chave: dc.subject | Diversidade microbiana | - |
Palavras-chave: dc.subject | Ciclo do nitrogênio | - |
Título: dc.title | Respostas da comunidade microbiana do solo em área de Cerrado sentido restrito a diferentes tratamentos de adição de nutrientes | - |
Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
Aparece nas coleções: | Repositório Institucional – UNB |
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