Interações de composto à base de esterco bovino no sistema solo-microbiota-planta em cultivo de soja
Carregando...
Data
Orientador
Rigobelo, Everlon Cid 
Coorientador
Ferreira, Osania Emerenciano
Pós-graduação
Microbiologia Agropecuária - FCAV
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
A aplicação de matéria orgânica via compostagem é uma estratégia promissora para melhorar atributos do solo e o desempenho da soja (Glycine max L.). Este estudo avaliou os efeitos de diferentes doses (0, 1, 3 e 5% m/m) de composto à base de esterco bovino, fosfato mineral e inoculantes biológicos nos sistemas composto–solo e solo–microbiota–planta, em condições controladas. Foram conduzidos dois ensaios: (i) microcosmos em frascos de vidro; (ii) cultivo em vasos de 10 L, incluindo tratamento adicional com adubação química. As análises contemplaram parâmetros microbiológicos — Carbono Orgânico Total (COT), Carbono de Biomassa Microbiana (CBM), Atividade da Desidrogenase (AD), Respiração Basal do Solo (RBS), quociente metabólico (qCO₂) e quociente microbiano (qMic) —, parâmetros fisiológicos — Conteúdo Relativo de Água (CRA), Extravasamento de Eletrólitos (EL) e fluorescência da clorofila —, biométricos, germinação, testes fitotóxicos e metabolômica foliar por Ressonância Magnética Nuclear de hidrogênio (RMN de ¹H).No ensaio em microcosmos, a dose de 5% promoveu aumentos expressivos no COT (170,5%), RBS (685,6%) e AD (468,6%), enquanto a dose de 1% elevou o CBM (247,4%) e o qMic (191,7%) em relação ao controle. A análise de componentes principais indicou modulação dose-dependente no perfil metabólico, associando a dose de 1% à trigonelina, acetato e sacarose, e as doses de 3% e 5% ao GABA e aminoácidos essenciais. As três doses testadas não apresentaram fitotoxicidade, com germinação superior a 94%. No ensaio em vasos, aos 30 dias, a dose de 5% aumentou o COT em 899,2% frente ao controle e, aos 60 dias, manteve teor 79,1% superior ao controle e 129,7% maior que a adubação química. O CBM foi mais elevado com 1% aos 30 dias (54,6% acima do controle), enquanto o menor qCO₂ ocorreu com 1% (30 dias) e com adubação química (60 dias), sugerindo menor estresse microbiano. O controle apresentou maior qMic aos 30 dias (1,607%) e aos 60 dias a adubação química obteve o melhor resultado (11,54%). Entre os parâmetros fisiológicos, não houve diferença estatística para a fluorescência da clorofila. Já o EL foi reduzido em até 44,7% com a compostagem a 5% aos 60 dias, indicando maior integridade de membranas. Nos parâmetros biométricos, a dose de 1% m/m apresentou maior número de nódulos (470,6%) e trifólios (123,8%) aos 30 dias, ambos com diferença estatística significativa em relação ao controle. Na biomassa, observaram-se aumentos significativos na biomassa fresca com 5% m/m (278,5%) e na biomassa radicular seca com 3% m/m aos 30 dias, e na biomassa de vagens com 5% m/m (182,2%) aos 60 dias. A metabolômica foliar mostrou alterações em sacarose, ácido cítrico, asparagina e pinitol, confirmando respostas dose-dependentes. Os resultados evidenciam que o composto orgânico, especialmente nas doses de 1% e 5%, melhora atributos microbiológicos do solo e desempenho produtivo da soja. Embora a adubação química tenha se destacado em alguns parâmetros, a compostagem mostrou maior potencial para acúmulo de carbono, redução de estresse fisiológico e promoção do crescimento vegetal, representando uma alternativa eficiente ou complementar ao manejo convencional, de acordo com os objetivos agronômicos ou ecológicos.
Resumo (português)
The application of organic matter through composting is a promising strategy for improving soil properties and soybean (Glycine max L.) performance. This study evaluated the effects of different rates (0, 1, 3, and 5% w/w) of compost based on cattle manure, mineral phosphate, and biological inoculants on compost–soil and soil–microbiota–plant systems under controlled conditions. Two experiments were conducted: (i) microcosms in glass flasks; (ii) cultivation in 10-L pots, including additional treatment with chemical fertilizer. The analyses included microbiological parameters — Total Organic Carbon (TOC), Microbial Biomass Carbon (MBC), Dehydrogenase Activity (AD), Soil Basal Respiration (SBR), metabolic quotient (qCO₂) and microbial quotient (qMic) —, physiological parameters — Relative Water Content (RWC), Electrolyte Leakage (EL) and chlorophyll fluorescence —, biometric parameters, germination, phytotoxicity tests and leaf metabolomics by Hydrogen Nuclear Magnetic Resonance (¹H NMR). In the microcosm assay, the 5% dose promoted significant increases in TOC (170.5%), SBR (685.6%) and AD (468.6%), while the 1% dose increased MBC (247.4%) and qMic (191.7%) compared to the control. Principal component analysis indicated dose-dependent modulation of the metabolic profile, associating the 1% dose with trigonelline, acetate, and sucrose, and the 3% and 5% doses with GABA and essential amino acids. The three doses tested showed no phytotoxicity, with germination exceeding 94%. In the pot experiment, at 30 days, the 5% dose increased TOC by 899.2% compared to the control, and at 60 days, it maintained a level 79.1% higher than the control and 129.7% higher than the chemical fertilizer. The MBC was highest with 1% at 30 days (54.6% above the control), while the lowest qCO₂ occurred with 1% (30 days) and with chemical fertilizer (60 days), suggesting less microbial stress. The control showed the highest qMic at 30 days (1.607%), and at 60 days, chemical fertilization obtained the best result (11.54%). Among the physiological parameters, there was no statistical difference for chlorophyll fluorescence. EL was reduced by up to 44.7% with 5% composting at 60 days, indicating greater membrane integrity. In the biometric parameters, the 1% m/m dose showed the highest number of nodules (470.6%) and trifoliates (123.8%) at 30 days, both with a statistically significant difference in relation to the control. Regarding biomass, significant increases were observed in fresh biomass at 5% m/m (278.5%) and in dry root biomass at 3% m/m at 30 days, and in pod biomass at 5% m/m (182.2%) at 60 days. Leaf metabolomics showed changes in sucrose, citric acid, asparagine, and pinitol, confirming dose-dependent responses. The results demonstrate that organic compost, especially at doses of 1% and 5%, improves soil microbiological attributes and soybean yield performance. Although chemical fertilizers excelled in some parameters, composting showed greater potential for carbon accumulation, reducing physiological stress, and promoting plant growth, representing an efficient alternative or complement to conventional management, according to agronomic or ecological objectives.
Descrição
Palavras-chave
Agricultural microbiology, Soybean, Adubos compostos, Soil productivity, Microbial ecology
Idioma
Português
Citação
CASTRO, R. B. R. - Interações de composto à base de esterco bovino no sistema solo-microbiota-planta em cultivo de soja - 2025, 86f - Tese (Doutorado em Microbiologia Agropecuária). - Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" Jaboticabal, 2025.
