Fungos micorrízicos arbusculares em cultivos de citros sob manejo convencional e orgânico

Arbuscular mycorrhizal fungi in citrus cultivation under conventional and organic management

MICROBIOLOGIA

Fungos micorrízicos arbusculares em cultivos de citros sob manejo convencional e orgânico

Arbuscular mycorrhizal fungi in citrus cultivation under conventional and organic management

Sandro Souza Focchi^I; Fábio Kessler Dal Soglio^I; Rosilaine Carrenho^II; Paulo Vitor Dutra de Souza^III; Paulo Emílio Lovato^IV

^IUniversidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) Fac. de Agronomia, Dep. de Fitossanidade, Caixa Postal 776, CEP 91501-970 Porto Alegre, RS. E-mail: [e-mail], [e-mail]

IIUniversidade Estadual de Maringá, Dep. de Biologia, Av. Colombo 5790, Campus Universitário, CEP 87020-900 Maringá, PR. E-mail: [e-mail]

^IIIUFRGS, Fac. de Agronomia, Dep. de Horticultura e Silvicultura. E-mail: [e-mail]

^IVUniversidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Dep. de Engenharia Rural, Caixa Postal 476, CEP 88034-001 Florianópolis, SC. E-mail: [e-mail]

RESUMO

Os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) apresentam um grande potencial biotecnológico, mas, para que seu emprego seja bem-sucedido, é necessário conhecer como esses organismos respondem às práticas agrícolas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de duas formas de manejo, convencional e orgânica, em pomares e viveiros de citros, nas comunidades de FMA, comparadas com solo de mata nativa. Um total de 36 amostras de solo foram coletadas, e suas características químicas e a ocorrência de espécies de FMA foram avaliadas. Os sistemas de manejo não alteraram as comunidades de FMA, apesar das modificações químicas no solo causadas pelas aplicações de fertilizantes orgânicos, que elevaram os valores de pH, matéria orgânica, Ca e magnésio. No entanto, as comunidades foram afetadas pelo tempo de implantação e pelas regiões onde se localizam os pomares e viveiros. Estas diferenças se devem provavelmente à estabilidade dos pomares mais antigos e às características evolutivas de cada local.

Termos para indexação: citricultura, comunidades, mata, pomar, viveiro.

ABSTRACT

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) present a great biotechnological potential, but to be successfully applied, it is necessary to know how these organisms react to agricultural practices. This research aimed to verify the effects of two management systems, conventional and organic, applied to citrus orchards and nurseries, on AMF communities, compared to soil from a native forest. A total of 36 soil samples were collected, and their chemical characteristics and AMF species occurrence were evaluated. Management systems did not change AMF communities, even with the soil chemical alterations due to organic fertilizers amendment, which increased pH, organic matter, calcium and magnesium values. However, communities were affected by the time of implementation and regions where orchards and the nurseries were located. These differences are probably due to the stability of older orchards and the evolutionary characteristics of each local.

Index terms: citriculture, communities, forest, nursery, orchard.

Introdução

Os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) formam associações mutualísticas com a maioria das plantas e, sendo simbiontes obrigatórios, ocorrem de maneira generalizada nos ecossistemas. Eles aumentam a absorção de nutrientes poucos móveis no solo (Marschner & Dell, 1994), a tolerância das plantas a doenças radiculares (Munyanziza et al., 1997), melhoram a estrutura do solo e aumentam a diversidade e a produtividade vegetal (Heijden et al., 1998). Por causa desses benefícios, os FMA apresentam um grande potencial biotecnológico. O manejo apropriado desta simbiose pode reduzir a utilização de fertilizantes e pesticidas químicos.

Neste sentido, trabalhos têm sido realizados sobre a ecologia dos FMA, como aqueles que procuram verificar a influência das práticas agrícolas sobre suas comunidades. Douds Junior et al. (1993) e Johnson (1993) destacam que adubações com fertilizantes químicos ou orgânicos selecionam determinadas espécies de FMA. Sistemas produtivos orgânicos apresentam maior número de esporos, potencial de inóculo, diversidade de espécies e colonização radicular do que os convencionais (Douds Junior et al., 1993, 1995; Rosales & Valdéz, 1996).

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de duas formas de manejo, convencional e orgânica, em pomares e viveiros de citros, nas comunidades de FMA, comparados com solo de mata nativa.

Material e Métodos

O levantamento foi realizado em março de 2002 em duas áreas do Município de Montenegro, RS. Em uma das áreas, localizada no km 4,5 da RST 470, estavam localizados quatro pomares adultos de citros e uma área de mata nativa, que também foi amostrada. Em outra área, pertencente ao Centro de Treinamento da Emater, eram cultivados dois pomares jovens e dois viveiros de citros. Os pomares adultos e a mata nativa possuíam uma área de 3.000 m², os pomares jovens, 2.100 m² e os viveiros, 336 m².

Os pomares adultos (13 anos de implantação), pomares jovens e os viveiros (seis meses de implantação) foram divididos em razão do manejo (convencional e orgânico). Dois pomares adultos, um pomar jovem e um viveiro eram conduzidos sob manejo orgânico e os outros sob manejo convencional. Em todos os pomares e viveiros foi utilizado Poncirus trifoliata L. Raf. como porta-enxerto.

No manejo convencional, os pomares e viveiros convencionais foram implantados conforme recomendação técnica, e a fertilidade do solo, corrigida de acordo com a Comissão de Fertilidade do Solo RS/SC (1995), aplicando-se calcário dolomítico, superfosfato simples e cloreto de potássio. As adubações de correção, manutenção e produção também foram feitas com aplicação de formulações NPK. Nos pomares jovens e viveiros aplicaram-se 400 kg ha^-1 de fosfato natural, em substituição ao superfosfato simples. Os tratamentos fitossanitários foram realizados para prevenir pinta-preta (Guignardia citricarpa Kiely), cancro cítrico (Xanthomonas axonopodis pv. citri Hasse, Vauterin et al.) e larva minadora do citros (Phyllocnistis citrella Station). Na prevenção da pinta-preta, utilizou-se benomyl (0,08%) + óleo mineral (0,5%), aplicado logo após a queda das pétalas, em intervalos de 30 dias até o final da colheita. Quanto ao cancro cítrico, aplicou-se oxicloreto de cobre (0,15%), nos fluxos de brotações, e no caso da larva minadora, abamectin (0,3%), nos fluxos de brotações. As plantas nas entrelinhas foram manejadas com glifosato (0,5%) e roçadas, nos meses de outubro e janeiro.

No manejo orgânico, no primeiro ano de conversão, os pomares e viveiros, convertidos há 10 anos, receberam em cobertura, 50 m³ ha^-1 de composto produzido na usina de compostagem da Ecocitros (Montenegro, RS). A cada três anos efetuaram-se aplicações de 50 m³ ha^-1 de composto. O composto foi produzido a partir de diversos resíduos industriais da região, como casca de acácia, vísceras, conteúdo ruminal e cereais fermentados. Aplicaram-se anualmente 30 m³ ha^-1 de chorume, oriundo de açudes de decantação da usina de compostagem (Ecocitros). Os tratamentos fitossanitários foram realizados anualmente no controle da pinta-preta, do cancro cítrico e da larva minadora dos citros, utilizando-se calda bordalesa (0,5%) no controle da pinta-preta e do cancro cítrico, e Bacillus thurigiensis (0,05%), no controle da larva minadora. As plantas nas entrelinhas foram manejadas com roçadas, nos meses de outubro e janeiro.

A mata nativa tinha 14 anos de idade e era formada principalmente pelas espécies Myrceugenia sp. (cambuim), Fagara sp. (mamica-de-cadela), Schinus therebinthifolius Radii (aroeira mansa) e Rapanea ferruginea (Ruiz & Pavon) Mez., encontrando-se no estágio secundário de desenvolvimento.

As coletas de solo foram realizadas no mês de março/2002, dividindo-se as áreas em quatro quadrantes. De cada quadrante retirou-se uma amostra, composta de 10 subamostras (0–10 cm) escolhidas ao acaso. Coletaram-se 36 amostras compostas (n), ou seja, quatro por pomar ou viveiro e sistema de cultivo e quatro da mata nativa.

As subamostras de solo de cada unidade amostral foram homogeneizadas e secadas ao ar e à sombra para a extração de esporos de FMA e determinação das características químicas. Os esporos de FMA foram extraídos de uma alíquota de 50 g de solo, pela técnica de peneiramento úmido (Gerdemann & Nicolson, 1963) com passagem por peneiras de 1.000, 250 e 53 mm, seguido de centrifugação em sacarose (Jenkins, 1964). O solo retido na peneira de menor malha foi centrifugado, passando-se o sobrenadante novamente na peneira de 53 mm. O material retido foi observado no microscópio estereoscópico, com aumento de 30 vezes, sendo realizada a contagem e separação dos esporos de FMA do restante do material. Os esporos resistentes ao toque da agulha histológica foram separados e armazenados a 4ºC, em frascos contendo uma solução de NaN₃ a 0,05%, para posterior separação por tipos de esporos e determinação das espécies. Os esporos foram separados por tipos morfológicos em razão do tamanho, cor, brilho, forma e transparência. Lâminas contendo os tipos morfológicos foram preparadas com as soluções fixadoras PVLG e PVLG + Melzer (1:1). Os esporos foram identificados pelo tamanho, posição da hifa terminal, presença de apêndices e características da parede segundo Schenck & Pérez (1988) e Morton et al. (1993), e a riqueza de FMA foi estimada pelo número de espécies contidas em cada amostra.

A caracterização química do solo adjacente às raízes foi realizada conforme Tedesco et al. (1995). A acidez ativa foi avaliada pelo pH em água e os teores de P, K, Ca e Mg pelo método de extração com lâminas de resina de troca iônica.

Os resultados obtidos pela presença e ausência de espécies e as características químicas do solo foram avaliados pelos métodos de análise de ordenação, correlação entre variáveis seguida do teste de aleatorização e análise de variância multivariada com teste de aleatorização (Orlóci et al., 1987), utilizando-se o software Multiv. A ordenação foi obtida por análise de componentes principais, e as unidades amostrais descritas pelas variáveis (espécies de FMA) que apresentaram correlação superior a 0,5 com os eixos de ordenação. A significância dos eixos de ordenação foi avaliada pelo teste Bootstrap, considerando os níveis de significância de p<0,1 (Pillar, 1998).

As unidades amostrais nas análises de variância com teste de aleatorização foram agrupadas de acordo com o manejo, local e características químicas do solo. As espécies Scutellospora cf. nodosa e Scutellospora pellucida não participaram da matriz de ausência e presença de espécies, por causa da raridade de suas freqüências.

Resultados e Discussão

Em todas as áreas avaliadas, encontraram-se 26 espécies de FMA autóctones em citros. O gênero Glomus apresentou maior número de espécies, 12, seguido dos gêneros Acaulospora com sete, Scutellospora com quatro, Entrophospora com duas e Gigaspora com apenas uma (Tabela 1).

As espécies de FMA Glomus microaggregatum e Acaulospora scrobiculata foram encontradas com maior freqüência nas amostras, aparecendo em todas as amostras, seguidas de G. macrocarpum, A. rehmii, A. bireticulata, E. colombiana, S. heterogama, A. mellea, G. etunicatum, G. glomerulatum, S. cerradensis e G. claroideum. Já as espécies Scutellospora cf. nodosa e Scutellospora pellucida foram consideradas raras, razão do baixo número de esporos identificados. Souza et al. (2002), na região citrícola do Rio Grande do Sul, constataram também a predominância de espécies de Glomus, seguido de Acaulospora, Scutellospora e Entrophospora. Entretanto, esses autores identificaram dez espécies de FMA, e as mais freqüentes foram G. macrocarpum, em 95% das amostras, S. heterogama (86%), A. bireticulata e A. scrobiculata (41%) e E. colombiana (27%). As diferenças, na freqüência e no número de espécies identificadas, neste trabalho e no de Souza et al. (2002), estão relacionadas ao número de amostras e abrangência do trabalho. Abbott & Robson (1991) destacam que o aumento do número de amostras por área, amostragens em diferentes épocas do ano e coletas no menor número de regiões possibilitam observar maior diversidade de espécies de FMA.

As comunidades de FMA, bem como a riqueza de espécies, foram distintas, quando comparadas às diferentes regiões de coleta, ou seja, mata nativa, pomares adultos e pomares jovens e viveiros, com destaque para a mata nativa que apresentou, em média, riqueza igual a 21,5 (Tabela 2). Nos ambientes naturais, a maior estabilidade possibilita a sobrevivência de diversas espécies de FMA, principalmente daquelas com baixa capacidade de esporulação e colonização radicular, por causa da maior diversidade de espécies hospedeiras e da menor variação nas características do solo (Siqueira et al., 1989). Da mesma forma, os cultivos perenes podem, em conseqüência do tempo de produção, apresentar estabilidade semelhante ao ambiente natural, possibilitando maior diversidade de espécies hospedeiras e ausência de variações bruscas nas características do solo (Siqueira et al., 1989; Rosales & Valdéz, 1996).

Assim, o preparo do solo, realizado na implantação dos pomares jovens e viveiros, pode também ter contribuído na seleção de determinadas espécies de FMA, como já observado por Douds Junior et al. (1995). É provável que o distúrbio causado no solo pela aração tenha reduzido a capacidade infectiva dos FMA, por causa da compactação do solo e da diminuição do sistema radicular, rompendo a rede de hifas no solo (Abbott & Robson, 1991) e diminuindo a esporulação de algumas espécies. Também a mudança da composição florística faz com que algumas espécies de FMA percam seus hospedeiros preferenciais, apresentando, assim, dificuldades para esporular (Munyanziza et al., 1997). Dependendo do grau de distúrbio, determinadas espécies podem ficar durante muito tempo sem esporular ou até mesmo desaparecer do local. Cuenca et al. (1998) atribuem a ausência de algumas espécies de FMA, em solos altamente perturbados, à suscetibilidade delas à perturbação e a pouca diversidade vegetal nos locais em recuperação.

Quanto aos tipos de manejo, não houve diferenças entre as comunidades de FMA e a riqueza de espécies (Tabela 2), apesar das modificações nas características do solo determinadas pelas aplicações dos adubos orgânicos, que aumentaram os valores de pH, MO, Ca e Mg (Tabela 3). Sistemas produtivos conduzidos com práticas conservacionistas, utilizando rotação de culturas, plantas de cobertura e adubações orgânicas, têm mostrado maiores índices de diversidade e riqueza de espécies de FMA (Douds Junior et al., 1993; Rosales & Valdéz, 1996). No entanto, Franke-Snyder et al. (2001) em um experimento de longa duração com soja e milho sob manejo convencional e orgânico, observaram que a riqueza, a diversidade e as comunidades de FMA não diferiram entre os tratamentos. Esses autores citam trabalhos em que também não se constataram aumentos significativos na diversidade de FMA por causa da utilização de manejos orgânicos.

Desta forma, tem sido apontada a inexistência de especificidade de espécies de FMA quanto ao tipo de ecossistema, ou seja, ambientes naturais ou antrópicos. A estrutura geral das comunidades de FMA não é alterada, apenas a freqüência e abundância dessas espécies são modificadas pelo ambiente (Cuenca et al., 1998; Franke-Snyder et al., 2001). As espécies podem estar presentes nos ambientes mas, por causa da reduzida capacidade de colonização e produção de inóculo, sua detecção fica prejudicada. Portanto, as espécies mais agressivas e menos suscetíveis a mudanças adaptam-se rapidamente às novas condições impostas, naturalmente ou não, e tendem a ocorrer de forma generalizada. Sob este aspecto, as espécies Acaulospora bireticulata, A. rehmii, A. scrobiculata, Entrophospora colombiana, Glomus macrocarpum, G. microaggregatum e Scutellospora heterogama podem ser consideradas, quanto à esporulação, espécies indiferentes aos fatores ambientais (Tabela 1).

As demais espécies teriam alguma preferência ou seriam mais sensíveis a mudanças ambientais. Sendo assim, as espécies Acaulospora sp.1, Acaulospora aff. capsicula, A. mellea, Glomus sp.2, G. claroideum, G. fasciculatum, G. etunicatum, G. geosporum e G. australe poderiam ser consideradas mais sensíveis aos fatores ambientais, já que foram encontradas com maior freqüência nas amostras pertencentes à mata nativa e nos pomares adultos, atuando, portanto, como as principais fontes de variação entre as regiões de amostragem (Figura 1). Além desta preferência por ambientes mais estáveis e menos perturbados, algumas espécies responderam aos tipos de manejo. Assim, as espécies Acaulospora mellea, Gigaspora sp.1, Glomus versiforme, G. mosseae e G. geosporum apresentaram maior ocorrência nos sistemas produtivos manejados organicamente enquanto Acaulospora foveata, Glomus etunicatum, G. australe e G. glomerulatum apresentaram maior ocorrência no manejo convencional (Figura 2). Franke-Snyder et al. (2001) observaram que algumas espécies respondem aos tipos de manejo e hospedeiros, constatando que Glomus mosseae e Glomus geosporum foram mais freqüentes nos sistemas produtivos orgânicos.

Algumas espécies de FMA demonstraram correlação significativa com as características do solo (Tabela 4). De uma forma geral, verificou-se maior ocorrência das espécies Acaulospora mellea, Entrophospora colombiana, E. infrequens, Gigaspora sp.1, Glomus sp. 1, Glomus sp.2, Glomus aff. australe, G. etunicatum e G. geosporum em ambientes com menores teores de fósforo. Já as espécies Acaulospora sp.1, A. bireticulata, A. foveata, A. rehmii, A. scrobiculata, G. fasciculatum, G. mosseae, G. claroideum, G. glomerulatum, G. macrocarpum, G. microagregatum, Scutellospora cerradensis e S. heterogama apresentaram-se indiferentes às características do solo. Espécies de Gigaspora ocorrem e esporulam em ambientes de menor fertilidade, com pH inferior a 6 e teores baixos de P e MO (Siqueira et al., 1989; Johnson, 1993). Da mesma forma, Acaulospora mellea e G. etunicatum preferem ambientes com menores teores de P (Siqueira et al., 1989). Por sua vez, tem sido verificado que A. scrobiculata, G. macrocarpum, G. mosseae, G. fasciculatum e G. claroideum são indiferentes aos níveis de fertilidade do solo (Siqueira et al., 1989; Johnson, 1993; Weber & Oliveira, 1994). A ocorrência generalizada dos FMA, bem como, a resposta de algumas espécies a diferentes manejos e características do solo, devem ser melhor estudadas.

Conclusões

1. Pomares adultos e mata nativa favorecem a ocorrência de maior número de espécies de FMA, principalmente dos gêneros Glomus e Acaulospora.

2. Os sistemas de manejos (orgânico e convencional) não determinam modificações significativas na riqueza e na composição de espécies de FMA.

3. As espécies de FMA apresentam diferentes graus de adaptação às características ambientais dos agroecossistemas, determinadas pelo manejo, área de cultivo e idade das plantas.

Agradecimentos

Ao Prof. Otto Carlos Koller do Dep. de Horticultura e Silvicultura da Fac. de Agronomia, UFRGS; aos pesquisadores Ivar Sartori e Regina Beatriz Loss de Oliveira da UFRGS; aos produtores e técnicos da Ecocitros/RS; à Emater/RS pela condução e cedência dos pomares para a pesquisa; à CAPES, ao CNPq e ao Programa RS-Rural do Estado do Rio Grande do Sul pelo apoio financeiro.

Recebido em 27 de outubro de 2003 e aprovado em 27 de fevereiro de 2004

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  21 Jul 2004
• Data do Fascículo
  Maio 2004

Histórico

• Aceito
  27 Fev 2004
• Recebido
  27 Out 2003