Orientador: Marcos Pereira Marinho Aidar

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: Este trabalho avaliou a fixação biológica de nitrogênio (FBN) por leguminosas e cianobactérias de vida livre na Floresta Ombrófila Densa Atlântica. Nódulos radiculares de leguminosas presentes em parcelas de 1 hectare foram amostrados para as fisionomias de Floresta Ombrófila Densa de Terras...

Resumo: Este trabalho avaliou a fixação biológica de nitrogênio (FBN) por leguminosas e cianobactérias de vida livre na Floresta Ombrófila Densa Atlântica. Nódulos radiculares de leguminosas presentes em parcelas de 1 hectare foram amostrados para as fisionomias de Floresta Ombrófila Densa de Terras Baixas (FTB) e na Floresta Ombrófila Densa Montana (FM), localizadas em diferentes altitudes. A atividade da enzima nitrogenase dos nódulos foi avaliada através da atividade de redução de acetileno. FTB apresentaram a maior quantidade de nódulos e maior atividade da enzima nitrogenase em relação à FM. A taxa anual de FBN pelas leguminosas foi estimada em 2,06 kg N ha-1 e 0,230 kg N ha-1 para FTB e FM, respectivamente. A FBN apresentou os maiores valores no outono e os menores no inverno para a FTB. E maiores valores no outono e primavera para a FM. Seis estirpes de rizóbios isolados da floresta estudada tiveram sua capacidade de nodulação testada em experimento de casa de vegetação com a leguminosa Inga sessilis, que apresentou capacidade de se associar formando nódulos com cincos isolados da floresta, e com mais quatro isolados usados como controle, se mostrando uma leguminosa com baixa especificidade com seu simbionte. Cianobactérias de vida livre tiveram a FBN medidas em trechos intactos e trechos antropizados na FM. Estes organismos foram encontrados na superfície de solos e rochas em áreas expostas ao sol e sob a forma de colônias de Nostoc sp e de crostas, associadas com outros organismos. As medidas de FBN foram feitas através do ensaio de redução de acetileno em consórcio com técnicas isotópicas. As formas coloniais apresentaram maior atividade de FBN que as formas crostosas, e em ambas, a atividade foi maior no inverno que no verão. A FBN foi maior para trechos antropizados, 127 e 48 g N m-2 ano-1 para coloniais e crostosas, respectivamente e de 46 e 30 g N m-2 ano-1 para coloniais e crostosas de locais intactos, respectivamente. As FBN por leguminosas e cianobactérias para as áreas intactas de floresta se mostraram baixas, mas estão de acordo com o esperado para florestas maduras. Estes organismos provavelmente aumentam suas as taxas de FBN quando a floresta sofre distúrbio, assim como foi detectado para as cianobactérias em trechos antropizados

Abstract: This study evaluated rates of biological nitrogen fixation (BNF) by legumes and free-living cyanobacteria in Atlantic Rainforest. Legume root nodules found in 1 hectare plots were sampled for the Lowland physiognomy (LP) and Mountain physiognomy (MP), located at different altitudes. The...

Abstract: This study evaluated rates of biological nitrogen fixation (BNF) by legumes and free-living cyanobacteria in Atlantic Rainforest. Legume root nodules found in 1 hectare plots were sampled for the Lowland physiognomy (LP) and Mountain physiognomy (MP), located at different altitudes. The nitrogenase enzyme activity of nodules was assessed by acetylene reduction assay. LP had the highest number of nodules and greater activity of the nitrogenase regarding MP. The annual rate of BNF by legumes was estimated at 2.06 kg N ha-1 and 0.230 kg N ha-1 for LP and MP, respectively. The BNF had the highest values in autumn and lowest in winter for LP. And higher values in autumn and spring for MP. Six strains of rhizobia isolated from the studied forest had their nodulation capacity tested in a greenhouse experiment with the legume Inga sessilis, which showed ability to form nodules with five strains, and with over four isolates used as controls, showing that this legume specie has a low specificity with its symbiote. Free-living cyanobacteria had BNF measured in intact and anthropized sites of the MP. These organisms were found in surface soils and rocks in areas exposed to the sun and in the form of colonies of Nostoc sp and crusts associated with other organisms. The measurements were made using acetylene reduction assay in consortium with isotopic techniques. Colonial forms showed higher activity than crust forms, and for both, the activity was higher in winter in comparison to summer. The BNF was higher for anthropized sites of the forest, 127 and 48 g N m-2 year-1 for colonial and crusted, respectively, and for intact sites, 46 and 30 g N m-2 year-1 for colonial and crusted, respectively. BNF by legumes and cyanobacteria in intact forest were low, but are consistent with expected for mature forests. These organisms probably increase their rates of BNF in disturbed conditions of the forest as well as detected for cyanobacteria in anthropized sites