REVISTA DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO IFAM MULTIPLICAÇÃO DE ESPOROS DE FMAs COLETADOS DE ÁREAS DEGRADADAS DE TERRA FIRME E VÁRZEA NO MUNICÍPIO DE LÁBREA - AM Francisco Jairo Lima da Silva1; Ricardo Aparecido Bento2; Orivaldo José Saggin Júnior3 INTRODUÇÃO Os Fungos Micorrízicos Arbusculares – FMAs são simbiontes obrigatórios e dependem da simbiose com plantas compatíveis para sua multiplicação. A simbiose é possível graças ao fato de o fungo produzir hifas intra e extra-radiculares capazes de absorver elementos minerais do solo e transferi-los ao ambiente radicular, onde são absorvidos. A relação micorrízica é expressão de um evento mutuamente benéfico: plantas suprem o fungo com compostos com C (fixado via processos fotossintéticos pelo simbionte autotrófico), enquanto fungos provêm às plantas de nutrientes (MOREIRA; SIQUEIRA, 2002). Estudos conduzidos em condições controladas indicam que a resposta em crescimento da planta inoculada depende da compatibilidade genética e funcional entre a espécie vegetal e a estirpe do fungo utilizada, bem como das condições ambientais vigentes, como tipo de solo, pH e disponibilidade de nutrientes, em especial o P (fósforo). Além dessas variáveis, em condições naturais, mais do que uma espécie de fungo pode colonizar simultaneamente raízes da planta hospedeira. Os benefícios da simbiose micorrízica dependerão da comunidade de fungos presentes e da competição que se estabelece entre eles (BERBARA et. AL. 2006). No contexto da nutrição mineral de plantas e otimização das funções de ecossistemas, visando aos aumentos em sua estabilidade e resiliência, considera-se para este experimento, um atributo biológico central: quantidade e qualidade de raízes (finas, terminais, não lignificadas e metabolicamente ativas). Desse modo, considerando a raiz como uma característica vegetativa importante na associação simbiótica, o sucesso da multiplicação dos esporos de FMAs 1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas, IFAM - Campus Lábrea. E-mail: francisco. [email protected] 2 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas, IFAM - Campus Lábrea. E-mail: [email protected] 3 Pesquisador Embrapa Agrobiologia, BR 465, km 07, Seropédica - Rio de Janeiro. E-mail: orivaldo.sagginembrapa.br 86 ISSN: 1982-5498 ISSN-E: 2238-4286 Vol. 04 - Nº Especial – Dezembro 2013/2014 REVISTA DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO IFAM em condições artificiais é facilitado mediante a escolha da espécie vegetal que apresente um emaranhado de raízes do tipo fasciculadas, como o caso a gramínea Brachiaria brizantha. A imensa quantidade de hifas produzidas por FMA influência para um significante impacto sobre a estruturação e estabilidade de agregados em solos (JASTROW et al. 1998), característica essa importante para aumentar a capacidade de mobilização de nutrientes, o conteúdo de água e a penetração de raízes, bem como evitar o processo erosivo dos solos. O propósito deste projeto de pesquisa é multiplicar em condições artificiais (casa de vegetação) os FMAs indígenas extraídos de áreas degradadas de terra firme das margens da rodovia Transamazônica e várzea do Rio Purus, na região de Lábrea - AM. Os esporos de FMAs isolados, identificados e multiplicados em viveiro servirão de inóculos para experimentos futuros, visando verificar a influência dos FMAs no crescimento e desenvolvimento das espécies vegetais testadas. MÉTODO OU FORMALISMO Seleção dos FMAs Os esporos de FMAs foram extraído das amostras de material de solo da área estudada localizada no km 11 da Transamazônica, distanciada do centro do município de Lábrea em 11,5km, situada nas coordenadas geográficas (20 M 307.705,76 m E; 9.187.895,05 m S), denominada de fazenda AGRO LABRE Ltda., do proprietário Sr. Antônio Martins. Na fazenda encontraram-se três tipos de formação vegetal: pastagem, capoeira e floresta nativa (Figura 1).A pastagem formada de quicuio da Amazônia (Brachiaria humidicola (Rendle) Schweick) e outras espécies de Brachiaria spp., apresentou-se suja, com muitas espécies herbáceas (família Astereceae), arbustivas (Bellucia spp., Vismia spp.) e palmeiras (Attalea speciosa Mart.). Na área de copoeira, de aproximadamente 15 anos, predominou espécies pioneiras da região, tais como: lacres (Vismia spp.), goiaba-de-anta (Bellucia grossularioides(L.) Triana e Bellucia dichotoma Cogn.), foguetinho (Insertia hypoleuca Benth.), Miconiaspp, Cecropia spp., capim-navalha (Scleria melaleuca Rchb. exSchltdl. &Cham), cipós (Delliocarpus spp.) entre outros. Na área de floresta nativa caracterizaram-se por apresentar sub-bosque ralo, com herbáceas (família Marantaceae, Heliconeaceae, do grupo das Piteridófitas, etc), arbustos (família Piperaceae), bastantes espécies de palmeiras (Bactris ISSN: 1982-5498 ISSN-E: 2238-4286 Vol. 04 - Nº Especial – Dezembro 2013/2014 87 REVISTA DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO IFAM spp., Genoma spp., Attalea spp., Astrocaryum spp.), rica em serrapilheira (camada espessa de mais de 5 cm), bastante úmido e com presença de cipó. Figura 1: Localização da área estudada de terra firme às margens da Transamazônica – Lábrea, AM. Linha em vermelho – percurso realizado para coleta dos dados. Círculo A – amostragem realizada em área de pastagem; Círculo B – amostragem realizada em área de capoeira de 15 anos aproximadamente; Círculo C – amostragem realizada em área de floresta nativa. Na área de pastagem foram selecionadas, de forma aleatória, 10 (dez) espécies vegetais (considerando a abundância e rusticidade na área) para realizar a coleta de material de solo com raízes. Na área de capoeira foram selecionadas 10 espécies vegetais, de forma aleatória, para realizar a amostragem de material de solo mais raízes e na área de floresta nativa foram selecionadas oito espécies vegetais para a coleta de material de solo mais as raízes. No total foram coletadas 28 amostras de material de solo mais raízes. As amostras foram acondicionadas em sacos plásticos, lacradas, identificadas e armazenados em caixa térmica para transporte. No laboratório, as amostras foram armazenadas em geladeira de 10 a 12º C. Extração de esporos Os FMAs foram identificados por meio da taxonomia morfológica de FMAs pela identificação dos esporos. Esse treinamento foi realizado na Embrapa Agrobiologia – RJ, onde realizou a extração de esporos de acordo com a metodologia de GERDEMANN; NICOLSON (1963), onde as amostras foram preparadas para avaliação da densidade de esporos de FMAs. Para isso, 50 mL de solo foram peneirados úmidos em malha de 53 µm, e centrifugado em água e sacarose 45%, por 3000 rpm 88 ISSN: 1982-5498 ISSN-E: 2238-4286 Vol. 04 - Nº Especial – Dezembro 2013/2014 REVISTA DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO IFAM e 3min, e 2000 rpm e 2 min, respectivamente. O sobrenadante foi coletado, lavado abundantemente, e os esporos foram quantificados em microscópio estereoscópico em aumento de 40x. Depois de extraídos montaram-se lâminas permanentes de microscopia dos esporos de FMAs para identificação. Identificados, os esporos foram isolados e depositados em eppendorf de 15 ml, sob refrigeração de 12 a 15°C, para serem pipetados (1 ml) um por vez, e inoculados nos vasos para multiplicação. Para cada vaso inoculado com os esporos de FMAs receberão a codificação referente a cada esporo selecionado. Multiplicação dos FMAs Para cada amostra de solo + raiz coletados na área degradada foram montados quatro vasos de volume de 750 mL e utilizados 500 mL de substrato autoclavado para cada vaso. Duas repetições utilizaram-se 50 mL de amostra de solo da área degradada e outras duas repetições com amostras de raízes (amostra significativa). Para estimular a multiplicação dos esporos de FMAs, utilizou-se de 5 a 10 sementes de B. brizantha, gramínea selecionada por produzir grande emaranhado de raízes fasciculadas. Considerando essa característica vegetativa e morfológica, a probabilidade dos esporos realizarem a colonização das raízes é maior e, consequentemente, a multiplicação. Para germinação das sementes de B. brizantha foi realizado um teste de germinação, onde se verificou a porcentagem de sementes germinadas a um determinado peso. Desse modo, verificou-se a quantidade certa de sementes utilizadas para serem introduzidas em cada vaso. As sementes de B. brizantha foram lavadas e desinfetadas com hipoclorito de sódio na diluição de 2% do volume de água. Para este experimento foram montados 102 vasos armadilhas, sendo 4 repetições para cada amostra de solo + raiz, sendo duas repetições para amostra com raiz e duas repetições para amostra com solo (50 mL). Para cada vaso foram utilizados 500mL de substrato inerte. Em todos os vasos foram colocados de 5 a 10 sementes de B. brizantha, gramínea selecionada por produzir grande emaranhado de raízes fasciculadas. Preparo do substrato O material de solo coletado nas áreas degradadas (solo argiloso + solo arenoso + camada orgânica) foi peneirado em malha de 5 mm, sendo peneirado de ISSN: 1982-5498 ISSN-E: 2238-4286 Vol. 04 - Nº Especial – Dezembro 2013/2014 89 REVISTA DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO IFAM forma separada e retirado 2 baldes de 18 litros de cada um desses solos e feito a homogeneização desses materiais obtendo o substrato. Esse substrato foi autoclavado em uma panela de pressão de 7 litros em um fogão a lenha sobre a temperatura de 120 °C durante 40 a 60 minutos. Esse procedimento foi realizado com a certeza de que a variável de análise (esporos de FMAs) tenha o efeito isolado, sem a influência de outros microrganismos. Os esporos de FMAs foram inoculados em vasos plásticos transparente de 750 ml, com o substrato inerte (autoclavado), sob a espécie vegetal B. brizantha. Esta espécie foi germinada em areia peneirada em malha de 5 mm e lavada para determinar a quantidade de sementes que seriam introduzidas nos vasos do experimento. RESULTADOS PARCIAIS A germinação das sementes de B. brizantha ocorreu em todos os 102 vasos armadilhas montadas na casa de vegetação do IFAM/Campus Lábrea. No mês de dezembro o experimento completará três meses de implantação e será realizada a extração dos esporos de FMAs dos vasos armadilhas para verificação da multiplicação dos esporos. De acordo com os autores VILAÇO et al. (2013), os resultados da extração de esporos de FMAs das amostras coletadas nas áreas degradadas do km 12 da Rodovia Transamazônica, mostraram predominância da espécie Glomus macrocarpum, em todos os ambientes estudados. Espera-se que o mesmo ocorra na multiplicação dos esporos na casa de vegetação. CONSIDERAÇÕES PARCIAIS A multiplicação dos FMAs indígenas é de grande importância para testá-los, futuramente, em experimentos de recuperação de áreas degradadas. Os esporos de FMAs que foram isolados e, posteriormente, multiplicados em viveiro podem servir de inóculos biológicos para aumentar a eficiência de absorção de nutrientes pelas plantas. Outro aspecto importante é a possibilidade de criar banco de germoplasma com os FMAs indígenas extraído das áreas degradadas de terra firme e várzea. 90 ISSN: 1982-5498 ISSN-E: 2238-4286 Vol. 04 - Nº Especial – Dezembro 2013/2014 REVISTA DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO IFAM AGRADECIMENTOS Agradeço a agência de fomento CNPq pela iniciativa de concessão de bolsa na modalidade PIBIC/JR nível médio e ao IFAM pela oportunidade de iniciar na pesquisa científica no tema proposto. REFERÊNCIAS BERBARA, R. L. L.; SOUZA, F. A.; FONSECA, H. M. A C. Fungos Micorrízicos Arbusculares: muito além da nutrição. SBCS.Viçosa 2006.Nutrição mineral de plantas. 437p. VILAÇO, F. C. B; BENTO, R. A.; SAGGIN-JÚNIOR, O. J. S. Identificação dos fungos micorrízicosarbusculares em áreas degradadas de várzea e terra firme do município de Lábrea –AM. Anais. VIII Connepi, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia, Salvador – Bahia, 2013. GERDEMANN, J.W.; NICOLSON, T.H. Spores of Mycorrhizal Endogone Species Extracted from Soil by Wet Sieving and Decanting.Transactions of British Mycological Society, Cambridge, v.46, n.2, p.235-244, June 1963. JASTROW, J.D.; MILLER, R.M.; LUSSENHOP, J. Contributions of interacting biological mechanisms to soil aggregate stabilization in restored prairie. Soil Biol. Biochem., 30:905-916, 1998. MOREIRA, F.M.S.; SIQUEIRA, J.O. Microbiologia e Bioquímica do Solo. Lavras. Editora UFLA. 2002. SCHŰβLER, A., SCHWARZOTT, D.; WALKER, C. A new phylum, the Glomeromycota: phylogeny and evolution. Mycological Research 105:1413–1421, 2001. ISSN: 1982-5498 ISSN-E: 2238-4286 Vol. 04 - Nº Especial – Dezembro 2013/2014 91