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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Atividade e modelagem de fosfatase do solo como indicadores em agroecossistemas no cerrado
Alternate title (s): Activity and modelling of soil phosphatase as indicators in agroecosystems in the Brazilian Cerrado
Author: Leite, Marcos Vilela de Moura
First Advisor: Ferreira, Adão de Siqueira
First coorientator: Azevedo, Lucas Carvalho Basílio de
First member of the Committee: Campos, Maria Rita de Cássia
Second member of the Committee: Azevedo, Lucas Carvalho Basílio de
Third member of the Committee: Ferreira, Adão de Siqueira
Summary: A fosfatase do solo é um indicador primário da qualidade do solo e sua atividade desempenha um papel fundamental na produtividade dos ecossistemas terrestres. Modelar os parâmetros cinéticos da fosfatase do solo é importante para entender os processos ecológicos em solos tropicais em diferentes ecossistemas de uso da terra. O objetivo deste estudo foi determinar os parâmetros cinéticos da fosfatase ácida do solo em camadas superficiais (nas profundidade de 0-5 cm e 5-10 cm) de um Latossolo sob os ecossistemas de Cerrado nativo, pinus, soja e cana. A atividade da fosfatase ácida do solo foi realizada com diferentes concentrações de substrato (0, 0.5, 1, 2, 4, 8 e 16 µmol de fosfato de p-nitrofenol) a 37ºC, pH 6,5 e tampão acetato. Os parâmetros cinéticos (Vmax e Km) foram estimados usando equações de Michaelis-Menten e Eadie-Hofstee. O carbono orgânico do solo (COT), nitrogênio total (NT), respiração microbiana do solo (RMS), carbono da biomassa microbiana (CBM) e nitrogênio da biomassa microbiana (NBM) e atividade da desidrogenase também foram medidos. Em ambos os modelos, os maiores valores de Vmax e Km foram encontrados em solo de Cerradão, seguido pelo solo de pinus nas duas camadas testadas. Os solos de soja e cana apresentaram valores de Km baixos, mostrando uma grande afinidade da fosfatase por substrato do solo nestes ecossistemas. O modelo de Michaelis-Menten estimou valores Vmax e Km mais elevados do que o modelo Eadie-Hofstee. O modelo de Michaelis-Menten não mostrou diferença de Km entre as duas camadas de ecossistemas, mas o modelo de Eadie-Hofstee revelou diferenças significativas entre as camadas com os valores menores de Km na camada de 5-10 cm. Os resultados revelaram que o Km possui uma correlação significativa com COT (r > 0,71), NT (r > 0,72), CBM (r > 0,75) e NBM (r > 0,75). Os resultados também mostraram uma maior correlação entre o modelo de Km de Eadie-Hofstee e indicadores de qualidade do solo do que o modelo de Michaelis-Menten, sugerindo que o modelo de Eadie-Hofstee pode mostrar uma melhor relação entre os processos ecológicos do solo. Nosso estudo mostra a importância da modelagem da fosfatase ácida do solo no Cerrado brasileiro em relação aos ecossistemas de uso da terra, profundidades e modelo aplicado.
Abstract: Soil phosphatase is a primary indicator of soil quality and its activity plays a key role on productivity of terrestrial ecosystems. Modelling the kinetic parameters of soil phosphatase is central to integrate ecological processes in tropical soils under different land use ecosystems. The goal of this study was to determine kinetic parameters of acid soil phosphatase in surface layers (depth at the 0-5cm and 5-10 cm) from an Oxisol under the Cerradão, pine, soya and sugarcane ecosystems. Acid soil phosphatase activity was performed with different substrate concentrations (0, 0.5, 1, 2, 4, 8 and 16 µmol of p-nitrophenol phosphate) at 37oC, pH 6.5 and acetate buffer. The kinetic parameters (Km and Vmax) were estimated using Michaelis-Menten and Eadie-Hofstee equations. Soil organic carbon (SOC), total nitrogen (TN), soil microbial respiration (SMR), microbial biomass carbon (MBC) and microbial biomass nitrogen (MBN), and dehydrogenase activity were also measured. In both models, the highest Vmax and Km values were found in native Cerrado soil, following the pine soil in two surface layers. Soya and sugarcane soils presented low Km values, showing a great substrate affinity of soil phosphatase in theses ecosystems. Michaelis-Menten model estimated higher Vmax and Km values than Eadie-Hofstee model. Michaelis-Menten model did not show no difference of Km between two layers of ecosystems, but Eadie-Hofstee model reveled significant differences between layers as the least Km values at the 5-10 cm. Results reveled that Km has a significant correlation with SOC (r > 0.71), TN (r > 0.72), MBC (r > 0.75) and MBN (r > 0.75). Results also showed a greater correlation between Km of Eadie-Hofstee model and soil quality indicators than Michalis-Menten model, suggesting that Eadie-Hofstee model may improve the relationship between soil ecological processes. Our study shows the importance of modelling the acid soil phosphatase in the Brazilian Cerrado in relation to land use ecosystems, depths and model applied.
Keywords: Qualidade Ambiental
Environmental Quality
Fosfatase Ácida
Acid Phosphatase
Solos
Soil
Cinética Enzimática
Enzymatic Kinetics
Parâmetros Cinéticos de Fosfatase Ácida
Kinetic Parameters of Acid Phosphatase
Sistemas de Uso da Terra
Land Use Systems
Profundidades do Solo
Soil Depths
Modelos Michaelis-Menten e Eadie-Hofstee
Michaelis-Menten and Eadie-Hofstee Models
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Qualidade Ambiental
Quote: LEITE, Marcos Vilela de Moura. Atividade e modelagem de fosfatase do solo como indicadores em agroecossistemas no cerrado - Uberlândia. 2017. 43 f. Dissertação (Mestrado em Meio Ambiente e Qualidade Ambiental) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1306.
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1306
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/21324
Date of defense: 29-Aug-2017
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Qualidade Ambiental

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