Acessibilidade / Reportar erro
Biologia do solo • Rev. Bras. Ciênc. Solo 25 (4) • Dez 2001 • https://doi.org/10.1590/S0100-06832001000400009   copiar

Carbono da biomassa microbiana em solos de cerrado sob vegetação nativa e sob cultivo: avaliação dos métodos fumigação-incubação e fumigação-extração

Microbial biomass carbon in native and cultivated cerrado soils: a comparison of the fumigation incubation and fumigation extraction methods

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Resumos

A biomassa microbiana do solo é um componente essencial da matéria orgânica que, entre outras funções, regula a ciclagem de nutrientes no solo. Dentre os métodos mais utilizados para determinação do carbono da biomassa microbiana, destacam-se: os de clorofórmio-fumigação-incubação (CFI) e clorofórmio-fumigação-extração (CFE). Trabalhos na literatura têm comparado a eficiência desses métodos em diversos locais. No entanto, para a região do Cerrado, não existem informações a esse respeito. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência dos métodos CFE e CFI na determinação do carbono da biomassa microbiana do solo (CBMS) em áreas de Cerrado sob cultura anual (rotação soja-milho) e pastagem consorciada (Andropogon gayanus e Stylosanthes guianensis) e sob três fitofisionomias - mata de galeria, campo sujo e cerradão. Amostras de solo coletadas em duas profundidades, 0-5 cm e 5-20 cm, foram analisadas em quatro épocas: agosto de 1998, janeiro e agosto de 1999 e janeiro de 2000. Nas áreas cultivadas, os resultados obtidos com os métodos CFE e CFI foram semelhantes, independentemente dos tratamentos e das épocas amostradas, tendo as pastagens consorciadas apresentado maiores teores de CBMS do que as áreas sob culturas anuais. A interação profundidades x métodos foi significativa. Não houve diferenças entre as profundidades 0-5 e 5-20 cm, quando se utilizou o método CFI, mas as diferenças obtidas com o método CFE foram significativas. Os métodos CFI e CFE apresentaram as mesmas tendências nas áreas nativas, independentemente dos tratamentos, profundidades ou épocas analisados, tendo a mata de galeria apresentado níveis de CBMS superiores aos do cerradão e campo sujo. As interações profundidades x métodos e épocas x métodos foram significativas pelo fato de as diferenças nos teores do carbono da biomassa microbiana, nas profundidades e épocas amostradas, terem sido mais acentuadas com o método CFE. Os resultados indicaram que os métodos CFI e CFE foram apropriados para determinação da CBMS em solos de Cerrado sob cultivo e sob vegetação nativa.

mata de galeria; cerradão; campo sujo; pastagens consorciadas; culturas anuais

Soil microbial biomass plays an important role in nutrient cycling in soils. Among the several methods that have been used to estimate the soil microbial biomass-C (SMBC), chloroform fumigation incubation (CFI) and chloroform fumigation extraction (CFE) are the most studied. Although several studies in the literature have compared the efficiency of these two methods to estimate SMBC, there is little information for the acid soils of the Cerrado region. The present study compared the efficiency of these two methods in cultivated Cerrado soils (a corn-soybean rotation and a legume-based pasture) and neighboyring in soils under three native vegetation types (gallery forest, grassy savannah and woody savannah). Soil samples were collected at two depths: 0-5 cm and 5-20 cm. Sampling times were: August of 1998 and 1999 and January of 1999 and 2000. The results obtained in cultivated soils with the two methods were similar regardless of treatment and sampling time, however the interaction depth x method was significant. There were no differences between depths 0-5 cm and 5-20 cm with the CFI, whereas the differences observed with CFE were statistically significant. For soils under native vegetation, the results obtained with CFI and CFE were similar regardless of treatments, depth and sampling time. The Gallery Forest presented the greatest levels of SBMC as compared to grassy savannah and woody savannah. The interactions depth x methods and sampling time x methods were statistically significant, because differences were more pronounced with CFE. The results showed that both methods were appropriate to determine microbial biomass carbon in Cerrado soils.

soil microbial biomass; cerrado soils; gallery forest; grassy savannah; legume-based pastures; annual crops

SEÇÃO III - BIOLOGIA DO SOLO

Carbono da biomassa microbiana em solos de cerrado sob vegetação nativa e sob cultivo: avaliação dos métodos fumigação-incubação e fumigação-extração(1 (1 ) Parte da Tese de Mestrado em Agronomia da primeira autora, apresentada à Universidade de Brasília - UnB em julho de 2000. )

Microbial biomass carbon in native and cultivated cerrado soils: a comparison of the fumigation incubation and fumigation extraction methods

J. R. A. OliveiraI; I. C. MendesII; L. VivaldiII

IEngenheira-Agrônoma, Universidade de Brasília - UnB

IIPesquisadores, Embrapa Cerrados. Caixa Postal 08223, CEP 73301-970 Planaltina (DF). E-mail: mendesi@cpac.embrapa.br

RESUMO

A biomassa microbiana do solo é um componente essencial da matéria orgânica que, entre outras funções, regula a ciclagem de nutrientes no solo. Dentre os métodos mais utilizados para determinação do carbono da biomassa microbiana, destacam-se: os de clorofórmio-fumigação-incubação (CFI) e clorofórmio-fumigação-extração (CFE). Trabalhos na literatura têm comparado a eficiência desses métodos em diversos locais. No entanto, para a região do Cerrado, não existem informações a esse respeito. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência dos métodos CFE e CFI na determinação do carbono da biomassa microbiana do solo (CBMS) em áreas de Cerrado sob cultura anual (rotação soja-milho) e pastagem consorciada (Andropogon gayanus e Stylosanthes guianensis) e sob três fitofisionomias - mata de galeria, campo sujo e cerradão. Amostras de solo coletadas em duas profundidades, 0-5 cm e 5-20 cm, foram analisadas em quatro épocas: agosto de 1998, janeiro e agosto de 1999 e janeiro de 2000. Nas áreas cultivadas, os resultados obtidos com os métodos CFE e CFI foram semelhantes, independentemente dos tratamentos e das épocas amostradas, tendo as pastagens consorciadas apresentado maiores teores de CBMS do que as áreas sob culturas anuais. A interação profundidades x métodos foi significativa. Não houve diferenças entre as profundidades 0-5 e 5-20 cm, quando se utilizou o método CFI, mas as diferenças obtidas com o método CFE foram significativas. Os métodos CFI e CFE apresentaram as mesmas tendências nas áreas nativas, independentemente dos tratamentos, profundidades ou épocas analisados, tendo a mata de galeria apresentado níveis de CBMS superiores aos do cerradão e campo sujo. As interações profundidades x métodos e épocas x métodos foram significativas pelo fato de as diferenças nos teores do carbono da biomassa microbiana, nas profundidades e épocas amostradas, terem sido mais acentuadas com o método CFE. Os resultados indicaram que os métodos CFI e CFE foram apropriados para determinação da CBMS em solos de Cerrado sob cultivo e sob vegetação nativa.

Termos de indexação: mata de galeria, cerradão, campo sujo, pastagens consorciadas, culturas anuais.

SUMMARY

Soil microbial biomass plays an important role in nutrient cycling in soils. Among the several methods that have been used to estimate the soil microbial biomass-C (SMBC), chloroform fumigation incubation (CFI) and chloroform fumigation extraction (CFE) are the most studied. Although several studies in the literature have compared the efficiency of these two methods to estimate SMBC, there is little information for the acid soils of the Cerrado region. The present study compared the efficiency of these two methods in cultivated Cerrado soils (a corn-soybean rotation and a legume-based pasture) and neighboyring in soils under three native vegetation types (gallery forest, grassy savannah and woody savannah). Soil samples were collected at two depths: 0-5 cm and 5-20 cm. Sampling times were: August of 1998 and 1999 and January of 1999 and 2000. The results obtained in cultivated soils with the two methods were similar regardless of treatment and sampling time, however the interaction depth x method was significant. There were no differences between depths 0-5 cm and 5-20 cm with the CFI, whereas the differences observed with CFE were statistically significant. For soils under native vegetation, the results obtained with CFI and CFE were similar regardless of treatments, depth and sampling time. The Gallery Forest presented the greatest levels of SBMC as compared to grassy savannah and woody savannah. The interactions depth x methods and sampling time x methods were statistically significant, because differences were more pronounced with CFE. The results showed that both methods were appropriate to determine microbial biomass carbon in Cerrado soils.

Index terms: soil microbial biomass, cerrado soils, gallery forest, grassy savannah, legume-based pastures, annual crops.

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text available only in PDF format.

AGRADECIMENTOS

Agradecemos o valioso auxílio dos técnicos dos Laboratórios de Microbiologia do Solo e Química do Solo da Embrapa-Cerrados.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em agosto de 2000

Aprovado em maio de 2001

  • ANDERSON, J.P. & DOMSCH, K.H. A physiological method for the quantitative measurement of microbial biomass in soils. Soil Biol. Biochem., 10:215-221, 1978.
  • BADALUCCO, L.; NANNIPIERI, P.; GRECO, S. & CIARDI, C. Microbial biomass and anthrone-reactive carbon in soils with different organic matter contents. Soil Biol. Biochem., 22:899-904, 1990.
  • BANDICK, A.K. & DICK, R.P. Field management effects on soil enzyme activities. Soil Biol. Biochem., 31:1471-1479, 1999.
  • CATTELAN, A.J. & VIDOR, C. Flutuações na biomassa, atividade e população microbiana do solo, em função de variações ambientais. R. Bras. Ci. Solo, 14:133-142, 1990.
  • CHAUSSOD, R. & NICOLARDOT, B. Measure de la biomass microbienne dans les sols cultivés. I. Approche cinétique et estimation simplifiée du carbone falcilment minéralisable. R. Ecol. Biol. Solo, 19:501-512, 1982.
  • EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Serviço de Levantamento e Conservação dos Solos. Manual de métodos de análise de solos. Rio de Janeiro, 1979.
  • FEIGL, B.J.; SPARLING, G.P.; ROSS, D.J. & CERRI, C.C. Soil microbial biomass in amazonian soils: evaluation of methods and estimates of pool sizes. Soil Biol. Biochem., 27:1467-1472, 1995.
  • FEIGL, B.J.; CERRI, C.C. & BERNOUX, M. Balanço de carbono e biomassa microbiana em solos da Amazônia. In: MELO, I.S. & AZEVEDO, J.L. Ecologia microbiana. Jaguariúna, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, 1998. 488p.
  • FERREIRA, A.S.; CAMARGO, F.A.O. & VIDOR, C. Utilização de microondas na avaliação da biomassa microbiana do solo. R. Bras. Ci. Solo, 23:991-996, 1999.
  • FRANZLUEBBERS, A.J. & ARSHAD, M.A. Soil organic matter pools during early adoption of conservation tillage in Northwestern Canada. Soil Sci. Soc. Am. J., 60:1422-1427, 1996.
  • FRANZLUEBBERS, A.J.; HANEY, R.L. & HONS, F.M. Relationships of choroform fumigation-incubation to soil organic matter pools. Soil Biol. Biochem., 31:395-405, 1999.
  • HINKELMAN, K. & KEMPTHORNE, O. Design and analysis of experiments: introduction to experimental design. New York, John Wiley & Sons, 1994. v.1. 495p.
  • JENKINSON, D.S. & POWLSON, D.S. The effect of biocidal treatment on metabolism in soil. V. A method of measuring soil biomass. Soil Biol. Biochem., 8:209-213, 1976a.
  • JENKINSON, D.S. & POWLSON, D.S. The effects of biocidal treatments on metabolism in soil - I. Fumigation with chloroform. Soil Biol. Biochem., 8:167-177, 1976b.
  • JENKINSON, D.S. Determination of microbial biomass carbon and nitrogen in soils. In: WILSON, J.R., ed. Advances in nitrogen cycling in agricutural systems. Wallingford, CAB International, 1988. p.368-386.
  • LAVAHUN, M.F.E.; JOERGENSEN, R.G. & MEYER, B. Activity and biomass of soil microorganisms at different depths. Biol. Fertil. Soils, 23:38-42, 1996.
  • MARTENS, R. Current methods for measuring microbial biomass C in soil: Potentials and limitations. Biol. Fertil. Soils, 19:87-99, 1995.
  • MERCKX, R. & MARTIN, J.K. Extraction of microbial biomass components from rhizosphere soils. Soil Biol. Biochem., 19:371-376, 1987.
  • MILLIKEN, G.A.E. & JOHNSON, D.E. Analysis of messy data: designed experiments. New York, Chapman & Hall, 1992, v.1. 473p.
  • PFENNING, L.; EDUARDO, B.P. & CERRI, C.C. Os métodos da fumigação-incubação e fumigação-extração na estimativa da biomassa microbiana de solos da Amazônia. R. Bras. Ci. Solo, 16:31-37, 1992.
  • POWLSON, D.S. The soil microbial biomass: before, beyond and back. In: RITS, K.; DIGHTON, J. & GILLER, K.E. Beyond the biomass. BSSS, Whiley-Sayce, 1994. p.3-20.
  • RIBEIRO, J.F.R. & WALTER, B.M.F. Fitofisionomias do bioma cerrado. In: SANO, S.M. & ALMEIDA, S.P. Cerrado: ambiente e flora. Planaltina, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, 1998. 556p.
  • RODRIGUES, E.F.; GUERRA, J.G.M.; ALMEIDA, D.L. & DE-POLLI, H. Biomassa microbiana de carbono de solos de Itaguaí (RJ): Comparação entre os métodos fumigação-incubação e fumigação-extração. R. Bras. Ci. Solo, 18:427- 432, 1994.
  • ROSS, D.J. Estimation of soil microbial C by a fumigation-extraction method: influence of seasons, soils and calibration with the fumigation-incubation procedure. Soil Biol. Biochem., 22: 295-300, 1990.
  • SAMINÊZ, T.C.O. Efeito do sistema de cultivo, tensão de água, biomassa microbiana e temperatura do solo nas fluxos de CO2 e N2O, em solos de cerrados. Brasília, Universidade de Brasília 1999, 99p. (Tese de Mestrado)
  • SAS INSTITUTE. SAS/STAT user´s guide, version 6. 12 ed., Cary, 1996. 1686p.
  • SATTERTHWAITE, F.E. An approximate distribution of estimates of variance components. Biomet. B., 2:110-114, 1946.
  • SPARLING, G.P Ratio of microbial biomass carbon to soil organic carbon as a sensitive indicator of changes in soil organic matter. Aust. J. Soil Res., 30:195-207, 1992.
  • SPARLING, G.P. & ROSS, D.J. Biochemical methods to estimate soil microbial biomass: Current developments and applications. In: MULONGOY, K. & MERCKX, R., eds. Soil organic matter dynamics and sustainability of tropical agriculture. Leuven, Wily-Sayce, 1993. p.21-37.
  • SPARLING, G. & ZHU, C. Evaluation and calibration of biochemical methods to measure microbial biomass C and N in soils from western Australia. Soil Biol. Biochem., 25:1793-1801, 1993.
  • VANCE, E.D.; BROOKES, P.C. & JENKINSON, D.S. An extraction method for measuring soil microbial biomass C. Soil Biol. Biochem., 19:703-707, 1987.
  • WARDLE, D.A. & GHANI, A. Why is the strength of relationships between pairs of methods for estimating soil microbial biomass often so variable? Soil Biol. Biochem., 27:821-828, 1995.
  • (1
    ) Parte da Tese de Mestrado em Agronomia da primeira autora, apresentada à Universidade de Brasília - UnB em julho de 2000.

    • Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      30 Set 2014
    • Data do Fascículo
      Dez 2001

    Histórico

    • Aceito
      Maio 2001
    • Recebido
      Ago 2000
    Creative Common - by-nc 4.0
    This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
    Sociedade Brasileira de Ciência do Solo Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, Departamento de Solos - Edifício Silvio Brandão, s/n, Caixa Postal 231 - Campus da UFV, CEP 36570-900 - Viçosa-MG, Tel.: (31) 3612-4542 - Viçosa - MG - Brazil
    E-mail: sbcs@sbcs.org.br
    Acompanhe os números deste periódico no seu leitor de RSS