Response of soil microbiota to nine-year application of swine manure and urea / Resposta da microbiota do solo a nove anos de aplicações de dejetos suínos e ureia

ABSTRACT: Manure fertilization is a common practice, but little is known about its impacts on soil microbial activity and organic matter. Aiming to evaluate soil microbial response to nine years of successive applications of swine manure, organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), pH, microbial biomass carbon (MBC), basal respiration (BR), metabolic quotient (qCO2), and enzyme (ß-glucosidase, phosphatase, arylsulphatase, and FDA) activities were measured in the 0-10cm soil layer, in a no-tillage system. Treatments were: control soil without fertilization (C), and application of two doses (104 and 209kg of N ha-1year-1) of urea (U1 and U2), pig slurry (PS1 and PS2) and deep litter (DL1 and DL2). TOC, TN, soil pH, MBC, and BR increased in soil fertilized with DL, and were lower in U treatments. Soils with U and DL application had higher qCO2, related to different sources of stressors like nutrient imbalance. Phosphatase and ß-glucosidase activities were not affected by treatments, increased with time, and had a strong correlation with MBC. We conclude that long-term swine manure applications increase microbial activity and soil organic matter, mainly in DL form; while urea applications have negative impacts on these indicators.

RESUMO: A fertilização com dejetos suínos é uma prática comum, porém, pouco se conhece acerca de seus impactos sobre a atividade microbiana do solo e a matéria orgânica. Com o objetivo de avaliar a resposta da microbiota do solo, após nove anos de aplicações sucessivas de dejetos suínos, foram mensurados o carbono orgânico total (TOC), nitrogênio total (TN), pH, carbono da biomassa microbiana (MBC), respiração basal (BR), quociente metabólico (qCO2) e a atividade enzimática (ß-glucosidase, fosfatase, arilsulfatase, e FDA), avaliações feitas na camada de 0 a 10cm de profundidade em um solo sob plantio direto. Os tratamentos foram: solo controle sem fertilização (C) e aplicação de duas doses (104 e 209kg de N ha-1ano-1) de ureia (U1 e U2), dejeto líquido (PS1 e PS2) e cama sobreposta (DL1 e DL2). O TOC, TN, o pH do solo, MBC e BR incrementaram no solo fertilizado com DL e foram mais baixos nos tratamentos com U. Os solos com aplicação de U e DL apresentaram o maior qCO2, relacionado a diferentes fontes de estresse, como o desbalanço de nutrientes. A atividade da fosfatase e da ß-glucosidase não foi afetada pelos tratamentos, mas incrementou com o tempo e teve uma forte correlação positiva com o MBC. Conclui-se que as aplicações de dejetos suínos em longo prazo incrementaram a atividade microbiana do solo e o teor de matéria orgânica, principalmente quando aplicados na forma de DL, enquanto que as aplicações de U apresentaram impactos negativos sobre esses indicadores.

Potencial de inóculo de fungos micorrízicos arbusculares em solo cultivado com aveia em Umuarama - PR / Infectivity potential of arbuscular my corrhizal fungi in soil cultivated with black oais in Umuarama - PR / Potencial inoculo de hongos micorrizas arbusculares en suelo cultivado con avena en Umuarana - PR

Os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) são importantes para a sobrevivência e desenvolvimento das plantas e podem ser influenciados pelo manejo do solo. O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos do cultivo da aveia preta na atividade microbiana do solo por isso da respiração basal do solo (RBS), o teor de matéria orgânica do solo (MOS), a densidade de esporos, colonização radicular e o potencial de inóculo de FMAs em relação à mata ciliar adjacente localizada na Universidade Paranaense – UNIPAR, Campus II – Unidade de Umuarama – PR. O potencial de infectividade do solo por FMAs foi definido a partir do método do número mais provável (NMP). O cultivo de aveia preta diminuiu a RBS em 22% quando comparado com o solo da mata ciliar, provavelmente devido ao maior teor de MOS na mata. A densidade de esporos dos FMAs apresentou diferenças significativas (p < 0,01), variando de 7,74 a 10,53 esporos g–1 em solo na mata ciliar e aveia preta, respectivamente. A colonização radicular por FMAs foi significativamente maior (p < 0,02) na aveia preta (36%) do que na mata ciliar (26%). O potencial de inóculo de FMAs foi maior no solo cultivado com aveia preta (1,09 propágulos g–1 de solo) do que no solo de mata ciliar (0,36 propágulos g–1). O cultivo do solo com aveia preta e baixo pH do solo aumentou a densidade de esporos, colonização radicular e potencial de inoculo de FMAs.

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are important for the survival and development of plants and may be influenced by the soil management. The objective of the study was to evaluate the effects of soil cultivation with black oats on soil microbial activity, basal soil respiration (BSR), soil organic matter (SOM), spore density, root colonization and infectivity potential of AMF in relation to a nearby riparian forest located at Universidade Paranaense, Campus II, Umuarama – PR. The infectivity potential of the soil by AMF was defined by the most probable number method (MPN). Cultivation of black oats decreased BSR by 22% when compared with riparian forest, probably due to high SOM in the riparian forest. Mycorrhizal spore density had significant differences (p < 0.01) between sampled areas, 7.74 to 10.53 spores g–1 of soil cultivated by riparian forest and black oats, respectively. Mycorrhizal root colonization was significantly (p < 0.02) higher in back oats (36%) than in riparian forest (26%). The infectivity potential of the soil by AMF was higher for soil cultivated with black oats (1.09 propagules g–1 of soil) than riparian forest (0.36 propagules g–1 of soil). The soil cultivation with black oats and the low soil pH increased spore density, root colonization and infectivity potential of AMF.

Los hongos micorrizas arbusculares (HMA) son importantes para la supervivencia y desarrollo de las plantas y pueden ser influenciados por el manejo del suelo. El objetivo de este estudio fue evaluar los efectos del cultivo de avena negra en la actividad microbiana del suelo, por respiración basal del suelo (RBS), el contenido de materia orgánica del suelo (MOS), la densidad de esporas, colonización radicular y potencial de inoculo de HMAs en comparación con la mata ciliar adyacente ubicada en la Universidad Paranaense - UNIPAR, Campus II - Unidad Umuarama - PR. El potencial de inefectividad del suelo por HMA se ha definido a partir del método de número más probable (NMP). El cultivo de avena negra disminuyó la RBS en 22% en comparación con el suelo de la mata ciliar, probablemente debido al mayor contenido de MOS en la mata. La densidad de esporas de los HMAs presentó diferencias significativas (p <0,01), variando de 7,74 a 10,53 esporas g-1 en suelo de la mata ciliar y avena negra. La colonización radicular por HMAs fue significativamente mayor (p <0,02) en la avena negra (36%), en comparación con la mata ciliar (26%). El potencial de inoculo de HMAs fue mayor en el suelo cultivado con avena negra (1,09 propágulos g-1 del suelo), en comparación con 0,36 propágulos g-1 del suelo de la mata ciliar. El suelo cultivado con avena negra es bajo en pH, aumentando la densidad de esporas, colonización radicular y potencial de inoculo de HMAs.