Vinculando fatores fisico-químicos do solo e genes desnitrificantes microbianos aos fluxos de óxido nitroso em áreas florestais afetadas com Eucalyptus e Citrus no sudeste do Brasil

Resumo

O plano de pesquisa no exterior aqui proposto visa atender de forma confiável dois dos principais objetivos do plano de pesquisa em desenvolvimento no país (FAPESP 2016/15289-4) no que se refere à aplicação de abordagens computacionais para combinar diferentes conjuntos de dados (fatores físicos e químicos do solo, fluxos de emissão de N2O e abundância de genes funcionais - nirK/S e nosZ) tanto para as amostras coletadas em campo quanto em experimento em microcosmo. Com base nestas análises, as seguintes relações serão interpretadas: (i) a relação entre as características físicas e químicas do solo nas emissões de N2O. Para esse propósito, a textura do solo, o carbono e nitrogênio total, carbono orgânico dissolvido, e fluxos de N2O dos solos sob citros, eucalipto e vegetações nativas adjacentes (dados já obtidos) serão relacionados usando métodos estatísticos incluindo comparações par-a-par, correlações, e análises multivariadas a partir da plataforma R; (ii) a relação entre a comunidade microbiana desnitrificante em solos sob citros, eucalipto e florestas adjacentes, e características químicas do solo e resíduos vegetais localizados na superfície do solo (dados já obtidos). O número de cópias de genes funcionais nirK/S e nosZ de amostras de solo sob diferentes usos será relacionado aos teores de carbono e nitrogênio totais, carbono orgânico dissolvido, e fluxos de N2O usando métodos estatísticos similares aos mencionados no tópico (i). Essas análises serão usadas para avaliar hipóteses a respeito do papel das comunidades microbianas no fluxo de N2O. Além disso, será analisada a relação entre o número de cópias de nirK/S e nosZ (qPCR) e a composição da comunidade microbiana (sequenciamento filogenético de amplicon) nas regiões de floresta com maior e menor emissão de N2O no âmbito do projeto Biosphere 2 Tropical Rainforest em andamento na Universidade do Arizona. Dados da comunidade microbiana já foram obtidos e serão utilizadas diferentes ferramentas para identificar diferenças na abundância de grupos microbianos (desnitrificantes e outros) em locais com alta e baixa emissão de N2O. O objetivo é identificar a taxa de diversidade que influencia o número de cópias de genes funcionais e a emissão de N2O, o que pode ajudar na interpretação e modelagem dos dados de qPCR obtidos dos solos sob citros e eucalipto. Os resultados esperados dessa pesquisa no exterior permitirão um entendimento mais detalhado sobre os impactos da conversão floresta-agricultura nas propriedades químicas e microbiológicas associadas ao processo de desnitrificação.