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Dados do Trabalhos de Conclusão

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO ESPÍRITO SANTO
AGROECOLOGIA (30004012073P1)
DIVERSIDADE DE MICRORGANISMOS EM ÁREAS DE MANEJO CONVENCIONAL E AGROECOLÓGICO DE CAFEEIRO ARÁBICA.
MAURICIO FERREIRA MOREIRA
DISSERTAÇÃO
02/08/2024

Este estudo explora os sistemas de manejo convencional e agroecológico em lavouras de café arábica, com foco na saúde do solo e na diversidade microbiana. No cenário atual, onde a sustentabilidade e a resiliência das culturas agrícolas são prioritárias, investigações sobre práticas agrícolas inovadoras são essenciais. Desta forma, objetivou-se avaliar o impacto de diferentes práticas de manejo na cultura do café sobre a comunidade de FMA e descrever o perfil microbiano encontrado em ambos os sistemas de cultivo. Além disso, analisar a comunidade de microrganismos no solo e nos frutos do cafeeiro, assim como as características químicas do solo sob os sistemas convencional e agroecológico. Para tanto, o experimento foi realizado no município de Campanha, região da Mantiqueira do Estado de Minas Gerais – Brasil, onde duas lavouras de Coffea arabica L., uma utilizando o sistema de manejo convencional (variedade Mundo novo), e outra, o sistema de manejo agroecológico (variedade Catuaí amarelo - 2SL), sofreram coletas de amostras compostas de solo e raízes finas, e do fruto em cada área de manejo. As amostras de solo foram coletadas ao redor de 3 plantas, com 5 pontos amostrados em uma área de 1 m² e profundidade de 0 a 10 cm, totalizando cerca de 300 g por amostra para análise química e microbiana. As amostras de frutos foram obtidas de 5 árvores, com 5 frutos colhidos aleatoriamente de cada uma, totalizando 25 frutos, armazenados em sacos plásticos e no gelo até o laboratório. No laboratório, as amostras de solo foram analisadas quimicamente, para contagem de esporos e avaliação da colonização micorrízica. As comunidades microbianas foram estudadas através do sequenciamento de DNA das regiões ITS1 (fungos) e 16S (bactérias) usando o kit NEBNext® UltraTM DNA Library Pre e a plataforma Illumina. As sequências foram analisadas para identificar Amplicon Sequence Variants (ASVs) com o algoritmo Divisive Amplicon Denoising Algorithm e anotadas taxonomicamente com os bancos de dados UNITE (fungos) e SILVA (bactérias). A diversidade, riqueza e abundância dos microrganismos foram avaliadas usando o software R. O sistema de manejo agroecológico apresentou maior colonização micorrízica, da mesma forma que o número de esporos, em comparação ao sistema de manejo convencional. Das 52 ASVs identificadas como FMA, 28 (54%) estão presentes exclusivamente no solo do sistema de manejo agroecológico. O manejo agroflorestal influencia positivamente os solos de lavouras de café, podendo favorecer o crescimento de bactérias fixadoras de Nitrogênio. A diversidade beta é afetada pelos sistemas de manejos. Inclusive, a evidência sugeriu que o manejo agroecológico fornece um perfil edáfico mais favorável para o crescimento vegetal, como pH equilibrado, maior teor de matéria orgânica e adequada capacidade de troca catiônica. O perfil de abundância relativa dos microrganismos indicou uma forte presença de gêneros benéficos que promovem saúde do solo e das plantações de café. Estes resultados reforçam o manejo agroecológico como uma alternativa viável e sustentável, capaz de otimizar a biodiversidade microbiana e a saúde do solo, essenciais para a qualidade e sustentabilidade a longo prazo da cafeicultura.

cafeicultura;fungos micorrízicos arbusculares;sustentabilidade;sistemas agroflorestais;microrganismos de solo.
This study explores conventional and agroecological management systems in Arabica coffee plantations, focusing on soil health and microbial diversity. In the current scenario, where sustainability and resilience of agricultural crops are priorities, investigations on innovative agricultural practices are essential. Thus, the objective was to evaluate the impact of different management practices in coffee crops on the AMF community and describe the microbial profile found in both cultivation systems. In addition, to analyze the community of microorganisms in the soil and coffee fruits, as well as the chemical characteristics of the soil under the conventional and agroecological systems. For this purpose, the experiment was carried out in the municipality of Campanha, Mantiqueira region of the State of Minas Gerais - Brazil, where two Coffea arabica L. plantations, one using the conventional management system (Mundo Novo variety), and the other, the agroecological management system (Catuaí Amarelo variety - 2SL), underwent collection of composite samples of soil and fine roots, and of the fruit in each management area. Soil samples were collected around 3 plants, with 5 sampling points in an area of 1 m² and a depth of 0 to 10 cm, totaling approximately 300 g per sample for chemical and microbial analysis. Fruit samples were obtained from 5 trees, with 5 fruits randomly collected from each, totaling 25 fruits, stored in plastic bags and on ice until the laboratory. In the laboratory, soil samples were chemically analyzed for spore count and evaluation of mycorrhizal colonization. Microbial communities were studied by DNA sequencing of the ITS1 (fungi) and 16S (bacteria) regions using the NEBNext® UltraTM DNA Library Pre kit and the Illumina platform. The sequences were analyzed to identify Amplicon Sequence Variants (ASVs) with the Divisive Amplicon Denoising Algorithm and taxonomically annotated with the UNITE (fungi) and SILVA (bacteria) databases. The diversity, richness and abundance of microorganisms were evaluated using the R software. The agroecological management system showed greater mycorrhizal colonization, as well as the number of spores, compared to the conventional management system. Of the 52 ASVs identified as AMF, 28 (54%) were present exclusively in the soil of the agroecological management system. Agroforestry management positively influences coffee crop soils, and may favor the growth of nitrogen-fixing bacteria. Beta diversity is affected by management systems. In fact, evidence suggested that agroecological management provides a more favorable soil profile for plant growth, such as balanced pH, higher organic matter content and adequate cation exchange capacity. The relative abundance profile of microorganisms indicated a strong presence of beneficial genera that promote soil and coffee plantation health. These results reinforce agroecological management as a viable and sustainable alternative, capable of optimizing microbial biodiversity and soil health, which are essential for the quality and long-term sustainability of coffee farming.
coffee farming;arbuscular mycorrhizal fungi;sustainability;agroforestry systems;soil microorganisms.
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PORTUGUES
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO ESPÍRITO SANTO
O trabalho possui divulgação autorizada
DISSERTAÇÃO_FINAL_CORRIGIDA_REPOSITÓRIO_ MAURICIO.pdf

Contexto

AGROECOLOGIA
AGRICULTURA SUSTENTÁVEL
-

Banca Examinadora

LUCAS LOUZADA PEREIRA
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
ANA PAULA CANDIDO GABRIEL Docente - PERMANENTE
LUCAS LOUZADA PEREIRA Docente - PERMANENTE
ALDEMAR POLONINI MORELI Participante Externo
TOMAS GOMES REIS VELOSO Participante Externo

Vínculo

-
-
-
Não

Produções Intelectuais Associadas

Não existem produções associadas ao trabalho de conclusão.
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