OCORRÊNCIA DE ESPOROS DE FUNGOS MICORRÍZICOS NAS
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OCORRÊNCIA DE ESPOROS DE FUNGOS MICORRÍZICOS NAS
Anais da Jornada Integrada de Meio Ambiente Instituto Federal do Pará, Campus Tucuruí Ano 2016, ISSN: 2448-3893 OCORRÊNCIA DE ESPOROS DE FUNGOS MICORRÍZICOS NAS ESPÉCIES Apuleia leiocarpa (AMARELÃO) E Virola surinamensis (UCUÚBA) NA ILHA DO GERMOPLASMA EM TUCURUÍ-PARÁ Eliene Meireles da Silva, Ruthielen da Silva Santos e Rodrigo da Silva Maia Instituto Federal do Pará, Campus Tucuruí [email protected] Resumo O estudo objetiva avaliar a ocorrencia de esporos no solo das espécies arbóreas do banco de Germoplasma que estão em situação de perigo ou vulnerável devido ao aumento de sua exploração nos últimos anos. As espécies estudadas são: Apuleia leiocarpa (Amarelão) e Virola surinamensis (Ucuúba). As amostras foram coletas aleatoriamente na ilha do Germoplasma nos meses de maio e setembro de 2015, onde os esporos de fungos micorrízicos presentes no solo foram extraídos de um volume de 50g de solo usando o método de peneiramento úmido, seguido de centrifugação em água e sacarose para posteriormente serem analisados e quantificados com auxílio de um microscópio estereoscópico. Os resultados mostraram que a densidade de esporos foi maior no período menos chuvoso para ambas as espécies florestais. Evidenciando assim a influência da sazonalidade na esporulação deste fungo. A elevada quantidade desses esporos no solo (aproximadamente 1 esporo por grama de solo) mostra a importante presença deste fungo em solos de baixa fertilidade, característicos da região Amazônica. Palavras-chave: Microbiologia do solo, esporos de fungos micorrízicos, espécies florestais Abstract The study aims to evaluate the occurrence of spores in the soil of the tree species of the Germplasm Bank that are in danger or vulnerable due to increased his holding in recent years. The species are: Apuleia leiocarpa (Amarelão) and Virola surinamensis (ucuúba). The samples were randomly collected on the island of Germplasm in the months of May and September 2015, where the spores of mycorrhizal fungi in the soil were taken from a volume of soil 50g using the method of wet sieving, followed by centrifugation in water and sucrose later to be analyzed and quantified with the aid of a stereoscopic microscope. Thus demonstrating the influence of seasonality on sporulation of this fungus. The high amount of these spores in the soil (about 1 spore per gram of soil) shows the important presence of this fungus in low fertility soils, characteristic of the Amazon region. Key-words: Soil Microbiology, spores of mycorrhizal fungi, forestry species 29 Anais da Jornada Integrada de Meio Ambiente Instituto Federal do Pará, Campus Tucuruí Ano 2016, ISSN: 2448-3893 INTRODUÇÃO Na natureza existem fungos que são simbiontes mutualísticos obrigatórios e colonizam mais de 90% das famílias de plantas (SIQUEIRA, 1992), eles são de particular importância nos trópicos onde a maior parte do solo apresenta baixa fertilidade. Esses fungos são conhecidos como fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) e a associação desses fungos com as plantas são importantes para a sobrevivência e crescimento do vegetal, assim como para a sucessão de floresta e recuperação das áreas degradadas (JANOS, 1980). A associação simbiótica entre FMAs e plantas ocorre pelo micélio extra-radicular do fungo que absorve nutrientes obtidos em áreas de difícil acesso para as raízes das plantas e disponibiliza esses nutrientes para as células do córtex de raízes de plantas micotróficas em troca a planta cede parte dos fotossintatos, estabelecendo assim a simbiose (SMITH & READ, 1997). Os ecossistemas brasileiros apresentam importantes fontes de diversidade de FMAs (STÜRMER, 2012), porém o inventário brasileiro de espécies de FMAs constatou que na região Amazônica, onde está localizada a maior área verde e fonte de diversidade do mundo, são raros os estudos sobre a diversidade de FMAs. Considerando que espécies arbóreas ameaçadas de extinção na Amazônia ainda não estão recebendo atenção de estudos que avaliem as associações simbióticas com fungos micorrízicos (SIQUEIRA et al., 2007). Este estudo analisou a densidade de esporos de fungos micorrízicos, no solo das espécies Apuleia leiocarpa (Vogel) J.F.Macbr. (Amarelão) e Virola surinamensis (Rol. ex Rottb.) Warb. (Ucuúba) na Ilha de Germoplasma em Tucuruí no Pará. MATERIAIS E MÉTODOS Descrição da área de estudo A área de estudo na Ilha de Germoplasma está localizada entre as coordenadas 03º45’58 S e 49º40’21 W, aproximadamente 3 Km de distância da barragem, é uma área de preservação pertencente a Eletronorte, no reservatório da Usina Hidroelétrica (UHE) de Tucuruí, com uma área total de 129 hectares de floresta, onde apresenta 32 ha de floresta nativa, identificado como banco de germoplasma in situ ou parcela, e 22,63 ha de floresta plantada no qual representa o banco de germoplasma ex situ ou quadra. Formando assim um valioso banco biogenético da região do baixo rio Tocantins (ELETRONORTE, 2007). Coleta do material de estudo As amostras de solo da espécie Apuleia leiocarpa foram coletadas na parcela 07 e quadra 01, já as amostras de solo da espécie Virola surinamensis foram coletadas na parcela 07 e quadra 04. Nos meses de maio (período chuvoso) e setembro (período menos chuvoso) no ano de 2015. Foi utilizado um trado de 0-10 cm de diâmetro para coleta de 785 g de solo numa profundidade de 0 - 10 cm, as amostras de solo foram usadas para análise de densidade de esporos de fungos micorrízicos (FMs). 30 Anais da Jornada Integrada de Meio Ambiente Instituto Federal do Pará, Campus Tucuruí Ano 2016, ISSN: 2448-3893 Metodologia para extração de esporos no solo Os esporos de fungos micorrízicos arbusculares, presentes no solo, foram extraídos a partir da pesagem de 50g de amostra de solo em duplicata, no qual o mesmo foi transferido para um becker de plástico de 1 L, onde foi efetuada a lavagem, que consisti em destorrar o solo e acrescentar água até 500 ml aproximadamente do Becker e agitar a solução com uma baqueta. A solução foi deixada em repouso por aproximadamente 1 minuto para que as partículas grosseiras do solo decantem, e apenas a suspensão seja vertida sobre duas peneiras sobrepostas, a primeira com malha de 0,71mm e a segunda com malha de 0,045mm, com o auxílio de uma pisseta o material retido na peneira de menor malha, foi transferido para 3 tubos de 15 ml. Posteriormente as amostras foram centrifugadas em água destilada e acrescentou-se após a centrifugação, a solução de sacarose a 50% em aproximadamente 10 ml dos tubos para uma segunda centrifugação, pois a sacarose permite que os esporos fiquem em suspensão. O sobrenadante foi vertido na peneira de malha 0,045mm, e com a utilização de uma pisseta o material retido na peneira foi transferido para uma placa de petri canelada, onde os esporos foram analisados e quantificados com um auxilio de um microscópio estereoscópico (GERDERMANN &NICOLSON,1963). Análise estatística Realizou-se a análise de variância de medidas repetidas para testar a densidade de esporos entre os tratamentos: parcela x quadra e tratamento x período (chuvoso e menos chuvoso). As médias foram comparadas com o teste Tukey a 5%. Os Programas estatísticos utilizados para análises: Sigma Stat for Windows, versão 3.5 (Systat Software. Inc., EUA, 2006). RESULTADOS E DISCUSSÃO Os tratamentos parcela (área nativa) e quadra (área plantada), no período chuvoso para a espécie Apuleia leiocarpa (amarelão), não apresentaram diferença significativa (Tabela 1). Entretanto verificou-se para a mesma espécie no período menos chuvoso, maior diferença significativa encontrada na parcela em relação à quadra (Figura 1). Os esporos são estruturas reprodutivas dos fungos micorrízicos, e possuem capacidade de resistir a condições ambientais adversas (BRUNDRETT, 1991). No trabalho de MAIA et al., (2015), também foi mostrado a sensibilidade de esporos a variação sazonal, porém diferente dos resultados deste estudo que mostrou maior densidade de esporos no período menos chuvoso (Tabela 1), os resultados de MAIA et al., (2015) mostraram maior densidade de esporos no período chuvoso. Essa diferença pode ocorrer porque várias espécies de FMAs são sensíveis à variação de umidade no solo (SIEVERDING, 1983), isto é, algumas espécies produzem mais esporos no período chuvoso outras podem produzir mais esporos no período seco. O número de esporos no solo é geralmente superior ao número de outras estruturas dos fungos micorrizicos (vesículas, hifas e arbúsculos), pois são organismos que podem permanecer no solo por 31 Anais da Jornada Integrada de Meio Ambiente Instituto Federal do Pará, Campus Tucuruí Ano 2016, ISSN: 2448-3893 um longo período. Porém alguns fatores podem influenciar para que a densidade de esporos e a infecção por FMA possam apresentar correlação (SILVA et al., 2001). A densidade de esporos de FMAs no solo da espécie Apuleia leiocarpa, foi maior na parcela (Figura 1). Provavelmente porque algumas espécies destes fungos possam fazer maior interação com plantas nativas do que plantas mais jovem, sendo que os mesmos necessitam obrigatoriamente de uma espécie vegetal hospedeira para sua sobrevivência. A presença de esporos micorrízicos é uma característica que pode ser afetada por diversos fatores como idade, espécie vegetal, a quantidade de raízes entre outros aspectos (AFEK et al. 1990). Tabela 1. Densidade de esporos no solo avaliado na espécie amarelão. Dados são médias (n=2). Letras a e b indicam diferença significativa nos tratamentos em determinado período de coleta. A diferença significativa foi avaliada pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Densidade de esporos (Nº de esporos 50 g-1 de solo) Espécie Tratamento Período chuvoso 70 a Amarelão Parcelas 78 a Período menos chuvoso 107,5 a 88 b Quadras 32 Anais da Jornada Integrada de Meio Ambiente Instituto Federal do Pará, Campus Tucuruí Ano 2016, ISSN: 2448-3893 120 Parcela Quadra Densidade de esporos (número de esporos 50 g-¹ de solo) b 100 a c a 80 60 40 20 0 Chuvoso Menos Chuvoso Figura 1. Densidade de esporos no solo avaliado na espécie amarelão. Dados são médias (n=2). Letras indicam diferença significativa nas parcelas e quadras em determinado período de coleta. A diferença significativa foi avaliada pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Já na espécie Virola surinamensis (ucuúba), localizada tanto nas parcelas, quanto nas quadras durante o período chuvoso, evidenciou densidade de esporos significativamente menor do que parcelas e quadras do período menos chuvoso, no qual se demonstrou maior diferença significativa no tratamento quadra para esta espécie (Tabela 2). Bonfim et al. 2010 observou uma maior quantidade de esporos de FMA, no solo com componentes arbóreos, tanto no período menos chuvoso como no período chuvoso, sendo maior em estação menos chuvosa. Resultado semelhante foi encontrado na espécie ucuúba Virola surinamensis do presente trabalho, no qual houve diferença significativa no número de esporos para o tratamento quadra no período menos chuvoso (Figura 2). Já para COELHO et al., (1997), o número de esporos de FMA no solo foi maior no período chuvoso. Essa diferença de resultados pode ser explicada pela diversidade de espécies de FMAs a qual possuem produção de esporos variados de acordo com a sazonalidade, pois algumas espécies de FMAs produzem mais esporos durante a estação chuvosa outras produzem mais esporos na estação menos chuvosa. Também evidenciou - se que a densidade de esporos de FMAs no solo da espécie Virola surinamensis, foi maior na quadra do que na parcela, possivelmente porque esta espécie localizada na quadra (Figura 2) é mais jovem, necessitando de mais simbiose para se desenvolver (absorção de nutrientes) e isso em geral pode aumentar a propagação de FMAs nessa área que inclui um aumento da produção de esporos. Esse efeito dos FMAs está evidente na literatura, quanto ao crescimento, o desenvolvimento e a nutrição de espécies vegetais, ocasionando o aumento da biomassa vegetal acima do solo (SMITH & READ, 2008). 33 Anais da Jornada Integrada de Meio Ambiente Instituto Federal do Pará, Campus Tucuruí Ano 2016, ISSN: 2448-3893 Tabela 2. Densidade de esporos no solo avaliado na espécie ucuúba. Dados são médias (n=2). Letras a e b indicam diferença significativa nos tratamentos em determinado período de coleta. A diferença significativa foi avaliada pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Espécie Tratamento Densidade de esporos (Nº de esporos 50 g-1 de solo) Ucuúba Período chuvoso Parcelas Período menos chuvoso 160,5a Quadras 117 a 82 a 185 b Densidade de esporos (número de esporos 50 g-¹ de solo) 250 b 200 150 a 100 50 0 Parcela Quadra Figura 2. Densidade de esporos no solo avaliado na espécie ucuúba. Dados são médias (n=2). Letras a e b indicam diferença significativa na parcela e quadra no período menos chuvoso. A diferença significativa foi avaliada pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. CONCLUSÃO 1- Os esporos são sensíveis a variação sazonal (aumentando significativamente no período mais seco) isso tanto para amarelão quanto para ucuúba. 2- Houve uma elevada densidade de esporos nas amostras (aproximadamente 1 esporo por grama de solo) isso mostra o quanto os FMAs são importantes em solos pobres em nutrientes como os da Amazônia. 34 Anais da Jornada Integrada de Meio Ambiente Instituto Federal do Pará, Campus Tucuruí Ano 2016, ISSN: 2448-3893 REFERÊNCIAS AFEK, U., E. RINALDELLI, J. A. MENGE, E. L. V. JOHNSON & E.POND. Mycorrhizal inoculum influence colonization of cotton, onion and pepper seedlings. J.Amer. Soc. Hort. Sci., 115 (1): 938942, 1990. BONFIM, J. A et al. Fungos Micorrízicos Arbusculares (FMAs) e Aspectos Fisiológicos em Cafeeiros Cultivados em Sistema Agroflorestal e a Pleno Sol. Bragantia, Campinas, vol. 69, nº. 01. P. 201- 206, 2010. BRUNDRETT, M.C., ASHWATH, N. & JASPER, D.A. Mycorrhizas in the Kakadu region of tropical Australia. II. Propagules of mycorrhizal fungi in disturbed habitats. Plant and Soil 184:173-184. 1996. COELHO, F. C. et al. Caracterização e incidência de fungos micorrízicos em povoamentos de Eucalyptus camaldulensis dehnh., nos municípios de Paraopeba, Bocaiuva e João Pinheiro, Minas Gerais. Revista Árvore, v.21, n.3, p.393-404, 1997. ELETRONORTE – CENTRAIS ELÉTRICAS DO NORTE DO BRASIL Programa De Germoplasma Florestal Da Uhe Tucuruí: Contribuição Para Recuperação e Conservação Da Biodiversidade Na Amazônia Brasília: Eletronorte, 2007. GERDEMANN, J. N.; NICOLSON, T. H. Spores of mycorrhizal endogene species extracted from spil by wet-sieving and decanting. Transacions of British Mycorrhizal Society, Cambridge, v.46, p. 235-244, 1963. JANOS, D.P.. Vesicular-arbuscular mycorrhizae affect lowland tropical rainforest plant grow th.Ecology,61:151-162.1980. MAIA, R. S; VASCONCELOS, S. S; CARVALHO C. J. R. Frações de fósforo e simbiose micorrízica em floresta secundária em resposta a disponibilidade de água e nutrientes na Amazônia oriental. Revista Acta Amazonica. Vol. 45(3). Pag. 255- 264. 2015. SIEVERDING, E. Influence of soil water regimes on VA mycorrhiza. II. Effect of soil temperature and water regime on growth, nutrient uptake, and water utilization of Eupatorium odoratum L. Journal of Agronomy and Crop Science, 152: 56-67. 1983. SILVA, G. A.; MAIA, L. C.; SILVA, F. S. B.; LIMA, P. C. F. Potencial de infectividade de fungos micorrízicos arbusculares oriundos de área de caatinga nativa e degradada por mineração, no Estado da Bahia, Brasil. Revista Brasileira de Botânica, v.24, n.2, p.135-143, 2001. SIQUEIRA, A.C.M.F. & NOGUEIRA, J.C.B. Essências brasileiras e sua conservação genética no Instituto Florestal de São Paulo. In: II Congresso Nacional sobre Essências Nativas (A.C. Covalli, coord.) Revista do Instituto Florestal v.4, p.1187. 1992. SIQUEIRA, J.O.; SOARES, C.R.F.S.; SANTOS, J.G.D.DOS; SCHNEIDER,J.; CARNEIRO, M.A.C. Micorrizas e degradação do solo:Caracterização, efeitos e ação recuperadora. In: Tópicos em ciência do solo. v.5, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, p.219-256. 2007. SMITH, S.E. & READ, D.J. Mycorrhizal symbiosis. London, Academic Press,787p. 2008. SMITH, S.E.; READ, D.J. Mycorrhizal symbiosis. San Diego: Academic Press, London, 605p. 1997. STÜRMER, S.L. A history of the taxonomy and systematics of arbuscular mycorrhizal fungi belonging to the phylum Glomeromycota. Mycorrhiza Springer Verlag, 22: 247–258, 2012. 35