Revista Brasileira de Ciência do Solo (Aug 2008)
Comunidades microbianas, atividade enzimática e fungos micorrízicos em solo rizosférico de "Landfarming" de resíduos petroquímicos Microbial communities, enzymatic activity and mycorrhizal fungi in rhizospheric soil used for Landfarming of Petrochemical Waste
Abstract
As raízes das plantas podem estimular a microbiota do solo, a qual pode contribuir para o aumento da eficiência do processo de remediação. Assim, avaliar a magnitude dos efeitos das raízes sobre a microbiota do solo é de grande interesse e de relevância prática e ecológica. Neste trabalho, avaliaram-se a densidade microbiana, a atividade enzimática, a estrutura da comunidade bacteriana e a presença de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) na rizosfera de plantas de ocorrência espontânea em solo de sistema de "landfarming" de resíduos petroquímicos. Avaliaram-se também solos rizosféricos de cinco plantas e solo-controle sem planta por meio de contagens de microrganismos em placas, eletroforese em gel com gradiente desnaturante (DGGE) de fragmentos do gene rRNA 16S, seqüenciamento genético, atividades enzimáticas, percentagem de colonização radicular e contagem e identificação de esporos de FMAs. As plantas estimularam a densidade microbiana total e da população de degradadores de antraceno, com contagens médias de 1,5 x 10(6) e 2,2 x 10(6) UFC g-1 no solo seco, respectivamente, enquanto, no solo sem planta, essas contagens foram de 5,7 x 10(5) e 2,9 x 10(5) UFC g-1 no solo seco para os respectivos grupos microbianos. As espécies de maior efeito foram Bidens pilosa e Eclipta alba. Entretanto, esses efeitos estimulantes não foram verificados para a atividade enzimática do solo. A colonização micorrízica das raízes (em torno de 40 %) e a densidade de esporos nos solos rizosféricos foram elevadas (entre 900 e 4.800 esporos por 50 cm³ de solo), sendo maior na Brachiaria decumbens. Foram identificadas quatro espécies de FMAs: Acaulospora morrowiae, Glomus intraradices, Paraglomus occultum e Archaeospora trappei. Com exceção de G. intraradices, essas espécies não foram observadas em áreas contaminadas por hidrocarbonetos de petróleo. A análise por DGGE revelou que os solos rizosféricos apresentaram comunidades bacteriana diferente do solo sem plantas. As bactérias degradadoras de antraceno isoladas apresentaram relação filogenética com os gêneros Streptomyces, Nocardioides, Arthrobacter, Pseudoxanthomonas e com gêneros não identificados das famílias Cellulomonadaceae, Xanthomonadaceae e Rhodobacteraceae, sendo quatro destes isolados pertencentes aos actinomicetos. Apenas Nocardioides e o gênero relacionado com a família Cellulomonadaceae foram relatados em áreas brasileiras contaminadas com hidrocarbonetos de petróleo. Conclui-se que as plantas estimulam o aumento da densidade de células bacterianas e alteram a comunidade microbiana do solo de "landfarming" de resíduo petroquímico.The presence of plants stimulates soil microbiota, which may contribute to soil remediation. It is of great interest to quantify these effects on heterotrophic microorganisms due to their practical and ecological relevance. The following factors were evaluated: bacterial cell density, enzymatic activity, bacterial community structure and the spontaneous occurrence of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in the plant rhizosphere in an area of land farming of petrochemical wastes, using a rhizospheric soil under five plants and control soil without plants. The following evaluation methods were applied: microorganism plate counts, molecular methods, denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and gene sequencing, colorimetric methods for enzymes and percentage of root colonization, counting and identification of AMF spores. Total and anthracene degrading microbial density were stimulated by the presence of plants, with average counts of 1.5x10(6) and 2.2x10(6) CFU g dry soil-1, respectively, while soil without plants soil counts were 5.7x10(5) and 2.9x10(5) CFU g dry soil-1 for the respective microbial groups. The species Bidens pilosa and Eleusine indica had the highest stimulatory effects on microbial density. No stimulating plant effects of soil enzymatic activity were verified. Root mycorrhizal colonization (around 40 %) and AMF spore density was high in rhizopheric soils (between 900 and 4,800 spores 50 mL soil-1), especially in B. decumbens. Four AMF species were identified in this soil: Acaulospora morrowiae, Glomus intraradices, Paraglomus occultum and Archaeospora trappei. Aside from G. intraradices, this is the first report of the occurrence of these species in petroleum hydrocarbon contaminated areas. The DGGE analysis revealed existence of different bacterial communities in different treatments. The isolated anthracene degrading bacteria were related with the genera: Streptomyces, Nocardioides, Arthrobacter, Pseudoxanthomonas and non-identified genera of the families Cellulomonadaceae, Xanthomonadaceae and Rhodobacteraceae. Four of the identified genera belong to the actinomycetes. Only Nocardioides and the isolate related to the Cellulomonadaceae family have already been reported in areas contaminated with petroleum hydrocarbon in Brazil. In conclusion the presence of plants enhances soil bacterial cell density and alters the bacterial community in landfarming of petrochemical wastes.
Keywords
