Arbuscular mycorrhizal fungal communities in an iron mining area and its surroundings: Inoculum potential, density, and diversity of spores related to soil properties / Comunidades de fungos micorrízicos arbusculares em área de mineração e seu entorno: Potencial de inóculo, densidade e diversidade de esporos relacionados a atributos do solo

ABSTRACT Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) interact symbiotically with most plant species, facilitating revegetation of areas under rehabilitation. The aim of this study was to evaluate the inoculum potential, density, and diversity of AMF spores in five environments, as well as the relation of species with soil properties. Soil samples were collected in five environments in a mining area and its surroundings in the Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais (Brazil): tailings piles in rehabilitation with grass, canga, Cerrado, native forest, and eucalyptus plantation; these samples were subjected to chemical and physical analyses. Spores were directly extracted from field samples and from trap cultures (TCs) established in two locations in the Southeast and South regions of Brazil for taxonomic identification of the species. Species richness, the Shannon diversity index (H'), and equitability were determined. Principal component analysis (PCA) was used to identify soil properties that most influenced AMF occurrence. Spore density showed no significant difference among the environments. A total of 59 AMF species were found. This is the first report of the occurrence of Acaulospora nivalis and Acaulospora alpina in Brazil. Higher H' and species richness in the field were found in tailings piles and lower in canga. Canga showed higher inoculum potential. The development of TCs in two locations allowed a wider diversity of AMF species to be captured. Environments of the Quadrilátero Ferrífero are hotspots of AMF diversity, and the soil pH and exchangeable S and P contents are the properties that best explain the distribution of AMF species.

RESUMO Fungos micorrízicos arbusculares (AMF) interagem simbioticamente com a maioria das espécies de plantas, facilitando a revegetação de áreas sob reabilitação. O objetivo deste trabalho foi de avaliar o potencial de inóculo, densidade e diversidade de esporos de AMF em cinco ambientes, e a relação das espécies com atributos do solo. Amostras de solo foram coletadas em cinco ambientes em área de mineração e seu entorno no Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais (Brasil): pilha de rejeitos em reabilitação com capim, canga, Cerrado, mata nativa e plantação de eucalipto, e submetidas a análises química e física. A extração de esporos direto de amostras de campo e de culturas armadilha (TCs), estabelecidas em dois locais nas regiões Sul e Sudeste do Brasil, foi feita para identificação taxonômica das espécies. Foram determinados riqueza de espécies, índice de diversidade de Shannon (H') e equitabilidade. Análise de componentes principais (PCA) foi utilizada para identificar atributos do solo que mais influenciaram a ocorrência de AMF. A densidade de esporos não diferiu significativamente entre os ambientes. Um total de 59 espécies de AMF foram encontradas, destacando-se o primeiro relato de ocorrência de Acaulospora nivalis e Acaulospora alpina no Brasil. Maiores H' e riqueza de espécies no campo foram encontradas em pilhas de rejeitos e menores em canga, embora canga tenha apresentado maior potencial de inóculo. A condução de TCs em dois locais proporcionou captura de maior diversidade de espécies de AMF. Ambientes do Quadrilátero Ferrífero são hotspots de diversidade de AMF e o pH do solo e teores trocáveis ​​de S e P são os atributos que melhor explicam a distribuição das espécies de AMF.

Early changes in arbuscular mycorrhiza development in sugarcane under two harvest management systems

Sugarcane (Saccharum spp.) is grown on over 8 million ha in Brazil and is used to produce ethanol and sugar. Some sugarcane fields are burned to facilitate harvesting, which can affect the soil microbial community. However, whether sugarcane pre-harvest burning affects the community of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and symbioses development is not known. In this study, we investigated the early impacts of harvest management on AMF spore communities and root colonization in three sugarcane varieties, under two harvest management systems (no-burning and pre-harvest burning). Soil and root samples were collected in the field after the first harvest of sugarcane varieties SP813250, SP801842, and RB72454, and AMF species were identified based on spore morphology. Diversity indices were determined based on spore populations and root colonization determined as an indicator of symbioses development. Based on the diversity indices, spore number and species occurrence in soil, no significant differences were observed among the AMF communities, regardless of harvest management type, sugarcane variety or interactions between harvest management type and sugarcane variety. However, mycorrhiza development was stimulated in sugarcane under the no-burning management system. Our data suggest that the sugarcane harvest management system may cause early changes in arbuscular mycorrhiza development.

Occurrence and diversity of arbuscular mycorrhizal fungi in trap cultures from soils under different land use systems in the Amazon, Brazil / Ocorrência e diversidade de fungos micorrízicos arbuculares em culturas armadilhas de solos sob diferentes sistema de uso na Amazônia, Brasil

The aim of this work was to evaluate the occurrence of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) species diversity in soil samples from the Amazon region under distinct land use systems (Forest, Old Secondary Forest, Young Secondary Forest, Agroforestry systems, Crops and Pasture) using two distinct trap cultures. Traps established using Sorghum sudanense and Vigna unguiculata (at Universidade Regional de Blumenau - FURB) and Brachiaria decumbens and Neonotonia wightii (at Universidade Federal de Lavras - UFLA) were grown for 150 days in greenhouse conditions, when spore density and species identification were evaluated. A great variation on species richness was detected in several samples, regardless of the land use systems from where samples were obtained. A total number of 24 AMF species were recovered using both methods of trap cultures, with FURB';s traps yielding higher number of species. Acaulospora delicata, A. foveata, Entrophospora colombiana and two undescribed Glomus species were the most abundant and frequent species recovered from the traps. Number of species decreased in each genus according to this order: Acaulospora, Glomus, Entrophospora, Gigaspora, Archaeospora, Scutellospora and Paraglomus. Spore numbers were higher in Young Secondary Forest and Pastures. Our study demonstrated that AMF have a widespread occurrence in all land use systems in Amazon and they sporulate more abundantly in trap cultures from land uses under interference than in the pristine Forest ecosystem.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência de espécies de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) em amostras de solos da região Amazônica sob diferentes sistemas de uso da terra (Floresta, Capoeira Velha, Capoeira Nova, Sistema Agroflorestal, Culturas e Pastagens) usando dois métodos de culturas armadilhas. Culturas armadilhas estabelecidas com Sorghum sudanense e Vigna unguiculata (na Universidade Regional de Blumenau - FURB) e Brachiaria decumbens e Neonotonia wightii (na Universidade Federal de Lavras - UFLA) foram cultivadas por 150 dias em condições de casa-de-vegetação e avaliadas para o número de esporos e identificação das espécies. Uma grande variação na riqueza de espécies foi detectada em várias amostras, independente do sistema de uso da terra de onde as amostras foram obtidas. Um total de 24 espécies de FMAs foram recuperadas usando ambas metodologias de culturas armadilhas e as culturas estabelecidas na FURB produziram um número maior de espécies. Acaulospora delicata, A. foveata, Entrophospora colombiana e duas espécies não descritas de Glomus foram as espécies mais abundantes e freqüentes recuperadas das culturas armadilhas. O número de espécies diminui em cada gênero na seguinte ordem: Acaulospora, Glomus, Entrophospora, Gigaspora, Archaeospora, Scutellospora e Paraglomus. Número de esporos foi maior na Capoeira jovem e Pastagens. Nosso estudo demonstrou que os FMAs possuem uma ampla dispersão em todos os sistemas de uso na Amazônia e que eles esporulam mais abundantemente em culturas armadilhas estabelecidas de solos sob interferência antrópica do que em solos de Floresta nativa.

Arbuscular mycorrhizal fungi in papaya plantations of Espírito Santo and Bahia, Brazil

The aim of this study was to obtain knowledge on arbuscular mycorrhizal (AM) associations in papaya (Caricapapaya, L.) in field soils and nursery conditions. Sixty seven soil and root samples were taken in February and May of 1996, from 47 commercial plantations in the North of Espirito Santo State and the West and South of Bahia State, in Brazil. Samples were used for direct spore counts, root colonization assessment and for trap culture with Sorghumbicolor (L.) Moench and Crotalariajuncea L. Additional sampling was done in commercial nurseries to evaluate mycorrhizal colonization. Although papaya cropping systems are usually under high input of fertilizers and pesticides, papaya roots showed considerable arbuscular mycorrhizal (AM) colonization, ranging from 6 percent to 83 percent. Colonization rates were most influenced by available soil P, correlated positively with percentage of sand and soil pH, but correlated negatively with soil clay content. AM colonization of nursery seedlings was very low in most samples. Field spore numbers varied from 34 to 444/30g of soil. All Glomerales families were represented and 24 fungal species identified. Glomusetunicatum, Paraglomusoccultum, Acaulosporascrobiculata and Gigaspora sp. were the most common species.

O trabalho objetivou a obtenção de conhecimento sobre a associação micorrízica arbuscular (MA) em mamoeiro (Carica papaya, L.) em condições de pomar e viveiro. Sessenta e sete amostras de solo e raízes foram coletadas em quarenta e sete pomares comerciais nos meses de fevereiro e maio de 1996, abrangendo o Norte do Espírito Santo e o Oeste e Sul da Bahia. Amostras foram usadas para contagem direta de esporos, avaliação da colonização radicular e para cultivo armadilha com Sorghum bicolor (L.) Moench e Crotalariajuncea (L.). Amostragens adicionais foram feitas em viveiros comerciais, para avaliar a colonização micorrízica. Embora os sistemas de cultivo do mamoeiro recebam grande quantidade de insumos na forma de fertilizantes e pesticidas, as raízes apresentaram percentagem de colonização radicular variando de 6 por cento a 83 por cento. As taxas de colonização mostraram-se relacionadas com o P disponível do solo, correlacionando-se positivamente com areia e pH do solo, mas negativamente com os teores de argila. Em viveiros, a percentagem de colonização nas plântulas foi baixa na maioria das amostras. Em campo o número de esporos variou de 34 a 444/30g de solo. Todas as famílias do filo Glomeromycota estiveram representadas e 24 espécies fúngicas foram identificadas. Glomusetunicatum, Paraglomusoccultum, Acaulosporascrobiculata e Gigaspora sp. foram as espécies de maior ocorrência.