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RIQUEZA DE FUNGOS MICORRÍZICOS
ARBUSCULARES NO SOLO E O
CRESCIMENTO INICIAL DE ESPÉCIES
ARBÓREAS NATIVAS
JOSÉ GERALDO DONIZETTI DOS SANTOS
2008
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JOSÉ GERALDO DONIZETTI DOS SANTOS
RIQUEZA DE FUNGOS MICORRÍZICOS ARBUSCULARES NO
SOLO E O CRESCIMENTO INICIAL DE ESPÉCIES ARBÓREAS
NATIVAS
Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras,
como parte das exigências do Programa de Pós-
Graduação em Ciência do Solo, para a obtenção do
título de Doutor.
Orientador
Prof. PhD José Oswaldo Siqueira
LAVRAS
MINAS GERAIS – BRASIL
2008
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JOSÉ GERALDO DONIZETTI DOS SANTOS
RIQUEZA DE FUNGOS MICORRÍZICOS ARBUSCULARES NO
SOLO E O CRESCIMENTO INICIAL DE ESPÉCIES ARBÓREAS
NATIVAS
Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras,
como parte das exigências do Programa de Pós-
Graduação em Ciência do Solo, para a obtenção do
título de Doutor.
APROVADA em 14 de janeiro de 2008
Prof. Dr. Carlos Alberto Silva UFLA-DCS
Prof. Dr. Valdemar Faquin UFLA-DCS
Prof. Dr. Eustáquio Souza Dias UFLA-DBI
Pesq. PhD. Francisco Adriano de Souza EMBRAPA-Agrobiologia
Prof. PhD José Oswaldo Siqueira
UFLA
(Orientador)
LAVRAS
MINAS GERAIS - BRASIL
.
Ficha Catalográfica Preparada pela Divisão de Processos Técnicos da
Biblioteca Central da UFLA
Santos, José Geraldo Donizetti dos.
Riqueza de fungos micorrízicos arbusculares no solo e o crescimento inicial
de espécies arbóreas nativas / José Geraldo Donizetti dos Santos. -- Lavras :
UFLA, 2008.
80 p. : il.
Tese (Doutorado) – Universidade Federal de Lavras, 2008.
Orientador: José Oswaldo Siqueira.
Bibliografia.
1. Micorriza arbuscular. 2. Relação planta-fungo. 3. Biodiversidade funcional.
4. DGGE. 5. Simbiose fungo-raíz. I. Universidade Federal de Lavras. II. Título.
CDD – 631.46
.
5
A todos os meus familiares e amigos,
OFEREÇO.
A minha esposa, Valéria Cecília
Aos meus pais, Benedito Pereira e Maria Aparecida
Aos meus irmãos,
Benedito Ricardo e família,
Pedro Renato e família,
Rita de Cássia e,
em especial,
a Maria Julia (in memoriam)
DEDICO.
.
6
AGRADECIMENTOS
A Deus, a quem sempre recorremos nos momentos difíceis e devemos
agradecer infinitamente na vitória.
A minha família, meu alicerce.
A minha esposa, Valéria Cecília, pelo apoio incondicional durante esta
jornada, compreensão nos momentos difíceis e pelo amor e respeito que
conquistei, e também a seus pais e irmãos.
Aos meus queridos pais, Benedito Pereira e Maria Aparecida, pelo
amor, conselhos, educação e, em especial, pelas orações de minha mãe, que
muito têm valido. A presença deles na defesa me proporcionou a sensação de
dever cumprido.
Aos meus irmãos, Ricardo, Pedro e Ritinha, que sempre acreditaram em
mim. A eles desejo muita felicidade.
Especial agradecimento ao professor José Oswaldo Siqueira, pela
orientação, ensinamentos e valiosa oportunidade.
Especial agradecimento, também, ao grande amigo e fiel colaborador
Plínio Henrique, pela dedicação, entusiasmo e profissionalismo dedicados a este
trabalho.
Aos grandes amigos de longa data, Alexandrino Oliveira, Anderson
Resende e Cesar Elias, meus votos de sucesso. Também às suas esposas e filhos.
Aos grandes amigos, José Zilton, Paulo Avelar, Silvana Silva e Otacílio
Rangel.
Aos amigos e colegas do Laboratório de Microbiologia do Solo, Adriana
Lima, Cláudio Fonseca, Éderson, Rafaela, Lucélia, Jerusa e Mauricio, Gláucia,
Krisle, Michele, Rogério, Ligiane, Ana Paula, Pedro, Meire Cordeiro, Amanda,
Candido, Cleide, Bruno, Silvia, Bruna, Maíra, Leandro, Alice e Márcia.
À professora Fátima Maria S. Moreira e ao professor Nilton Curi.
.
7
Aos técnicos de laboratório, Marlene e, especialmente, ao Manoel
Aparecido.
Aos professores Carlos Alberto, Valdemar Faquin e Eustáquio Souza,
pelas valiosas sugestões e disponibilidade para compor a banca examinadora.
Aos demais professores, técnicos e colegas do DCS-UFLA.
À EMBRAPA-Agrobiologia e aos pesquisadores Dra. Norma Gouvêa
Rumjank e Dr. Gustavo Ribeiro Xavier, por disponibilizarem a estrutura
laboratorial para a análise molecular e, em especial, ao pesquisador Dr.
Francisco Adriano de Souza, pela disponibilidade em acompanhar as análises,
pela orientação na conclusão do trabalho, pelos ensinamentos e atenção.
Aos pós-graduandos e bolsistas na EMBRAPA-Agrobiologia, Wardsson
Borges, Isabel Lima e Samuel Passos, pela essencial ajuda e ensinamentos nas
análises moleculares e aos demais colegas da EMBRAPA-Agrobiologia.
À Universidade Federal de Lavras e ao Departamento de Ciência do
Solo, pela oportunidade de realização do doutorado e ao Conselho Nacional de
Desenvolvimento Científico e tecnológico (CNPq), pela concessão da bolsa e
financiamento deste estudo.
Ao povo brasileiro, que financiou meus estudos até o doutorado, meu
voto de compromisso.
Aos amigos que, porventura, não tenha mencionado.
MUITO OBRIGADO.
.
8
SUMÁRIO
página
RESUMO................................................................................................................i
ABSTRACT.........................................................................................................iii
1 INTRODUÇÃO..................................................................................................1
2 REFERECIAL TEÓRICO..................................................................................4
2.1 O crescimento de espécies vegetais em competição........................................4
2.2 Os Fungos micorrízicos arbusculares (FMAs)................................................6
2.3 Efeito dos FMAs no crescimento de espécies nativas.....................................7
2.4 Biologia molecular no estudo de comunidades de FMAs.............................18
3 MATERIAL E MÉTODOS..............................................................................21
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO......................................................................29
4.1 Crescimento das plantas................................................................................29
4.2 Teor e conteúdo de nutrientes nas plantas.....................................................45
4.3 Colonização micorrízica e contagem de esporos...........................................51
4.4 DGGE dos FMAs em amostras de esporos e raízes......................................58
5 CONSIDERAÇÕES GERAIS..........................................................................69
6 CONCLUSÕES................................................................................................73
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................74
.
9
RESUMO
SANTOS, José Geraldo Donizetti. Riqueza de fungos micorrízicos
arbusculares no solo e o crescimento inicial de espécies arbóreas nativas.
2008. 80p. Tese (Doutorado em Ciência do Solo) – Universidade Federal de
Lavras, Lavras, MG, Brasil*.
Os mecanismos que controlam e mantêm a diversidade, a produtividade primária
e a estrutura das comunidades de plantas ainda não foram completamente
elucidados. Tem sido sugerido que os fungos micorrizicos arbusculares (FMAs)
desempenham papel importante nas comunidades vegetais, mas há carência de
provas experimentais comprobatórias desta função. No presente estudo avaliaou-
se em cinco experimentos de casa de vegetação, o papel da riqueza de FMAs no
crescimento individual e conjunto da Trema micrantha Blume, Schinus
terebinthifolius Raddi, Senna macranthera (Vell.) Irw. & Barn. e Caesalpinia
ferrea Mart. Quatro destes experimentos foram conduzidos com estas espécies
crescendo individualmente e em um quinto estas cresceram em conjunto,
simulando uma comunidade vegetal. Os tratamentos foram; um controle não
inoculado (NI), inoculação com uma espécie de FMA (R1), duas (R2), quatro
(R4) e oito espécies (R8) e um tratamento referencial com nível alto de P do solo
(AP). O crescimento das plantas foi favorecido no tratamento AP e na presença
de FMAs, em relação ao NI. O aumento no crescimento esteve associado ao
aumento na riqueza de espécies de FMAs no solo, sendo este mais evidente sob
a condição de crescimento conjunto das plantas do que destas individualmente.
Em crescimento conjunto e na ausência de FMAs a T. micrantha foi a espécie
dominante, principalmente no tratamento AP onde representou mais de 70% da
biomassa total das plantas. Já na presença de FMAs, a produção relativa de
biomassa foi mais equilibrada, com ligeira dominância da S. terebinthifolius.
Analises da densidade de esporos e de eletroforese em gel com gradiente
desnaturante (DGGE) da subunidade menor do rDNA (18S), extraído de raízes e
amplificado com os iniciadores NS31 e AM1, indicaram que mudanças na
composição de espécies na comunidade fungica no solo alterou a comunidade de
FMAs nas raízes. O Glomus clarum dominou a comunidade radicular em R8,
onde destacou-se também Gigaspora margarita e Scutellospora heterogama. A
Gi margarita e a S. heterogama dominaram a comunidade radicular em R4 e a
Gi. margarita foi a espécie dominante, quando apenas duas espécies estavam
presentes na comunidade solo. O Glomus etunicatum somente apresentou bandas
evidentes no gel de DGGE quando era a única espécie presente no solo.
*Orientador: Prof. PhD José Oswaldo Siqueira-UFLA
i
10
A comparação do perfil eletroforético dos FMAs colonizando os diferentes
hospedeiros, sugere a existência de relações preferenciais planta-fungo. Isto
pode refletir na capacidade de estabelecimento e competitividade entre as
espécies de FMAs estudadas. Crescendo individualmente, as plantas
responderam ao aumento da riqueza de FMAs somente até R4, enquanto que, em
comunidade, houve resposta até R8. Conclui-se que o benefício do aumento da
riqueza de FMAs é maior para plantas crescendo em comunidades complexas e
onde há mais competição.
Palavras chaves: micorriza arbuscular, relação planta-fungo, biodiversidade
funcional, DGGE, simbiose fungo-raíz.
ii
11
ABSTRACT
SANTOS, José Geraldo Donizetti. Arbuscular mycorrhizal fungi richness in
soil and the initial growth of native wood species. 2008. 80p. Doctoral Thesis
in Soil Science – Federal University of Lavras, Lavras, MG, Brazil*
The mechanisms that control and maintain diversity, primary productivity and
plant community structure have not yet been completely elucidated. It has been
suggested that the arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) play an important role
on plant communities, but a few experimental comprobatory evidence has been
reported. In this study it was evaluated in five experiments, under greenhouse
conditions, the role of AMF richness growth of individual and mixed the native
wood species: Trema micrantha Blume, Schinus terebinthifolius Raddi, Senna
macranthera (Vell.) Irw. & Barn. and Caesalpinia ferrea Mart. Four of these
experiments were cultivated with these plant species individually and in a fifth
one with plants species growing together, simulating a natural plant community.
The following treatments were used: a non-mycorrhizal control (NI), inoculation
with one (R1), two (R2), four (R4) and eight AMF species (R8) and a treatment
with high P level (AP). Plant growth was favored both under AP treatment and
mycorrhizal presence in contrast to NI. The increase in plant growth was
associated with the increase in the AMF richness in the soil and the effect of
fungal richness was more evident under plant species all together than as under
individual growth. T. micrantha was the dominant species under species mixture
condition without AMF inoculation, mainly in the AP treatment, where it
accounted for more than 70% of total plant biomass. However, when AMF were
present, the relative biomass yield was more evenly distributed, with a small
dominance of S. terebinthifolius. Analyses of spore density and denaturing
gradient gel electrophoresis (DGGE) of fungi rDNA small subunit (18S)
amplified from DNA extracted of roots with primers NS31 and AM1 showed
that changes in the soil fungi community altered root fungal community
composition. Glomus clarum was the dominant species in the treatment R8,
where Gigaspora margarita and Scutellospora heterogama were also prominent.
Gigaspora margarita and Scutellospora heterogama were the dominant species
in the treatment R4 and Gigaspora margarita was the dominant species when
only two AMF species were present in the soil. Glomus etunicatum had an
evident band in the DGGE gel only when it was the single species in the soil.
The electrophoretic profiles of AMF colonizing the different hosts suggest the
existence of preferential, plant-fungus relationship. This may reflect on the
*Adviser: Prof. PhD José Oswaldo Siqueira-UFLA
iii
12
establishment capacity and competitiveness of the AMF species evaluated. In
single growth conditions the increase in AMF richness improved the plant
growth only up to four species in the soil, while in community conditions there
was beneficial effect up to eight species. It is conclude that the mutual benefit of
increasing the AMF richness is more important to plants growing in complex
communities where plant competitiveness is high.
Key words: arbuscular mycorrhiza, plant-fungus relationships, functional
biodiversity, DGGE, fungus-root symbiosis.
iv
1
1 INTRODUÇÃO
A identificação dos mecanismos ecológicos que controlam e mantêm a
diversidade de espécies, a produtividade primária e a estrutura das comunidades
de plantas é assunto constantemente debatido e estudado, mas é ainda uma
questão não bem compreendida. Os avanços dos estudos sobre as relações
organismos-ambiente e biodiversidade indicam que os fatores de controle da
diversidade e estrutura de comunidades de plantas, em ecossistemas naturais,
como o clima, disponibilidade de recursos, interação planta-planta, assim como
planta-herbívoro não são suficientes para o pleno entendimento do assunto.
Dessa forma, as interações entre plantas e microrganismos têm merecido
especial atenção, em particular as micorrizas arbusculares, que desempenham
importante papel no comportamento das comunidades vegetais. Evidências
científicas apontam para este fato, pois, além de ser uma simbiose tão antiga
quanto as próprias plantas terrestres, estima-se que seja a condição natural de
mais de 80% destas espécies vegetais superiores.
O mecanismo principal de influência dos fungos micorrízicos
arbusculares (FMAs) sobre os processos dos ecossistemas deve estar relacionado
ao acesso diferencial aos recursos, com efeitos sobre a composição e estrutura da
comunidade de plantas, pois isto tem relação direta com a produção primária dos
ecossistemas. Estudos pioneiros indicaram a influência positiva dos FMAs para
o equilíbrio da estrutura e diversidade de comunidades vegetais arbóreas
tropicais e de pequeno porte sob clima temperado, pois a presença destes fungos
minimiza as diferenças entre as espécies quanto à habilidade em competir por
nutrientes e favorecem a sobrevivência das plântulas e a capacidade competitiva
das espécies subordinadas em relação à espécie dominante, porém, há indicações
de efeitos contrários. O comportamento das espécies vegetais em comunidade,
2
quanto à presença de FMAs, tem relação com o grau de micotrofia das espécies.
Além da presença de FMAs, a importância do fator espécie ou isolado fungico
para o crescimento das plantas também tem sido apontada, tanto em crescimento
individual (Pouyú-Rojas et al., 2006; Santos et al., 2007), quanto para as
espécies vegetais em competição (van der Heijden et al., 1998a., van der Heijden
et al.,2003; Scheublin et al., 2007), indicando a existência de combinações
preferenciais planta-fungo.
Estes resultados sugerem que esses fungos podem proporcionar
diferentes efeitos na comunidade de plantas, o que pode interferir em sua
diversidade, estrutura e produção de biomassa. Também revelam a
funcionalidade das comunidades de FMAs e contrariam a idéia de ausência de
especificidade já atribuída por longo tempo a este grupo de organismos, pois é
pequeno número de espécies de FMAs identificadas, cerca de 160, em relação
aos potenciais hospedeiros, mais de 250 mil espécies. Este contexto subsidia o
entendimento dos resultados positivos obtidos e a importância da diversidade de
FMAs para o crescimento de plantas em comunidade (van der Heijden et al.,
1998b, van der Heijden et al., 2003).
A resposta diferenciada das espécies vegetais à inoculação, a melhor
exploração dos recursos como o fósforo, a adição dos efeitos benéficos
individuais dos FMAs e o potencial de ocorrerem interações preferenciais entre
os parceiros podem ser os mecanismos responsáveis pela interferência na
diversidade, na produtividade e na estrutura da comunidade vegetal. Porém, a
falta de informação sobre a identidade da comunidade de FMAs, que de fato
coloniza as raízes, limita muito as conclusões e a elucidação dos mecanismos
que podem explicar as relações fungo-planta e, assim, dificulta a compreensão
da importância da riqueza desses fungos para a funcionalidade dos ecossistemas.
Do mesmo modo que as plantas ocorrem naturalmente em comunidades,
pressupõe-se que os FMAs também formam comunidades complexas nas raízes
3
dos seus hospedeiros. Isso sugere a existência de fortes relações funcionais entre
estes parceiros na natureza e, assim, estabelecendo-se relações entre organismos
abaixo a acima da superfície do solo. Os estudos que têm avaliado a diversidade
ativa de FMAs entre espécies vegetais em coexistência se limitam a observações
de ocorrência no campo. Estudos em condições controladas, nas quais as
relações podem ser melhor qualificadas e quantificadas, permitem simular e
entender as possíveis relações entre comunidades de plantas e fungos
micorrízicos.
Presume-se que o aumento da riqueza de espécies de fungos
micorrízicos arbusculares no solo possa favorecer o crescimento das plantas e o
estabelecimento de interações mais equilibradas fungo-planta, com benefícios
para os parceiros e também favorecer o estabelecimento de espécies de FMAs
mais eficientes para a colonização e o crescimento dos hospedeiros.
Este estudo foi realizado com o objetivo de avaliar a relação entre a
riqueza de espécies de fungos micorrízicos arbusculares e o comportamento de
espécies arbóreas nativas em fase inicial de crescimento, conjunto e individual.
4
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 O crescimento de espécies vegetais em competição
De maneira simplificada, uma comunidade pode ser definida como
sendo uma organização de seres vivos que possui populações compostas por
organismos da mesma espécie (Odum, 1988; Begon et al., 1996). A interação
entre cada nível e o ambiente físico, ou seja, energia e matéria, produz os
sistemas funcionais característicos, compondo ecossistemas que funcionam
como estruturas organizadas (Odum, 1988) onde espécies crescem em conjunto.
Diversos são os fatores que podem influenciar o crescimento conjunto
de espécies vegetais quanto ao número de espécies, à abundância relativa dessas
espécies (estrutura da comunidade) e à produtividade. A competição entre
espécies por recursos, como água, nutrientes, luz, espaço, etc., está dentre os
importantes fatores que determinam a diversidade e a estrutura de comunidades
vegetais. Este tipo de interação torna-se mais intenso quando os ambientes são
mais homogêneos e as necessidades das espécies mais parecidas (Odum, 1988).
Segundo este autor, diferentes espécies podem coexistir num ambiente limitado,
sendo necessário que as populações sejam controladas independentemente por
um ou mais dos seguintes mecanismos: necessidades nutricionais diferentes (ex:
leguminosas e não leguminosas), causas diferentes de mortalidade (ex:
sensibilidade diferenciada ao ataque de herbívoros), sensibilidade a toxinas
diferentes e sensibilidade ao mesmo fator de controle (luz, água, etc.), em épocas
diferentes. Esta dinâmica de crescimento das plantas também pode ser
influenciada pela variabilidade genética, com reflexo direto sobre as relações de
competição intra e interespecífica, sendo a expressão do potencial individual e a
variabilidade na espécie reguladores da persistência das espécies em
comunidade (Whitham et al., 2003; Lankau & Strauss, 2007).
5
A quantidade de energia disponível é outro fator, porém, a diversidade
de organismos depende de outros fatores associados a este, favorecendo ou não
diferentes espécies na mesma área (Morin, 2000). Por exemplo, um nível
intermediário de recursos, como a fertilidade do solo, pode evitar a
especialização de determinada espécie que dominará o ambiente, reduzindo a
diversidade da comunidade (Begon et al., 1996; Morin, 2000). Outro fator é a
heterogeneidade do ambiente como a variação temporal e espacial dos fatores
químicos, físicos e biológicos, permitindo que diferentes espécies façam uma
exploração preferencial do meio, minimizando os efeitos negativos da
competição interespecífica, permitindo a coexistência de espécies (Morin, 2000).
A heterogeneidade do ambiente tem relação estreita com a diversidade,
como pode ser observado em estudos de diversidade em ilhas, onde as maiores
ilhas apresentam maior diversidade, tanto de plantas quanto de animais, pois
tendem a apresentar maior diversidade de hábitats, suportando mais espécies
(Begon et al., 1996).
A ação de herbívoros também pode influenciar tanto a diversidade
quanto a estrutura de comunidades vegetais. Por exemplo, o pastejo seletivo
sobre a espécie dominante impede que esta suprima as menos vigorosas, devido
ao menor crescimento destas últimas. No entanto, a diversidade pode ser
reduzida, tanto pelo superpastejo como pelo consumo preferencial das
subordinadas (Begon et al., 1996). Estudando a ação de insetos herbívoros na
Amazônia Peruana, entre áreas com variação de fertilidade e textura do solo,
Fine et al. (2004) verificaram que a ação dos insetos herbívoros causou a
especialização da vegetação, interferindo na diversidade local. Pois, as espécies
adaptadas às áreas arenosas de baixa fertilidade foram impedidas de invadir as
áreas argilosas de melhor fertilidade, pela incapacidade em competir com as
espécies locais, devido ao alto custo metabólico demandado pelas defesas
químicas contra os insetos. Em contrapartida, as espécies adaptadas às áreas
6
argilosas não invadiram as áreas arenosas, pois não conseguiam compensar as
perdas de tecido devido ao ataque dos insetos, em solo de baixa fertilidade.
Porém, na ausência de insetos, estas espécies invadiram as áreas arenosas,
excluindo as espécies locais e reduzindo a diversidade do ambiente.
Outro fator importante a ser considerado com potencial de influenciar a
diversidade, a estrutura e a produtividade de comunidades vegetais é a biota do
solo (Wardle et al., 2004). Segundo estes autores, isso se tornou mais evidente
pelo atual reconhecimento da interligação entre os ecossistemas acima e abaixo
da superfície do solo. São fortes os indícios de que o ambiente edáfico tenha
grande influência sobre os organismos acima da superfície do solo e no controle
de processos nos ecossistemas, devido à ação de “feedbacks” entre os
organismos, plantas e biota do solo (Klironomos, 2002). Portanto, as plantas
podem ser indiretamente influenciadas, a exemplo de organismos que
decompõem matéria orgânica no solo e liberam nutrientes, ou diretamente
influenciadas por organismos intimamente associados às raízes, como
herbívoros, patógenos e simbiontes (Wardle et al., 2004; Hooper et al., 2000).
De acordo com estes autores, dentre os organismos ou grupos funcionais de
organismos, os associados de forma mais íntima e obrigatória ao sistema
radicular, como os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs), podem ter grande
influência sobre as comunidades vegetais. Porém, informações a este respeito,
envolvendo os FMAs, são ainda pouco conhecidas, ao contrário da ação de
outros organismos, como patógenos e insetos predadores, necessitando, portanto,
de estudos.
2.2 Os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs)
Os fungos que formam as micorrizas arbusculares são pertencentes ao
filo Glomeromycota, sendo identificadas, atualmente, cerca de 160 espécies,
conforme INVAM (http://invam.caf.wvu.ed). Estes fungos formam associação
7
simbiótica mutualística com as raízes da maioria das espécies de plantas
superiores (Smith & Read, 1997). Os FMAs são simbiotróficos obrigatórios que
só completam seu ciclo de vida em simbiose com a planta hospedeira (Siqueira
et al., 1985). Deste hospedeiro, o fungo obtém carboidratos e outros fatores
essenciais ao seu desenvolvimento e esporulação, enquanto a planta hospedeira
recebe em troca água e nutrientes inorgânicos absorvidos do solo, além de outros
benefícios como aumento no volume e longevidade de raízes e menor estresse
hídrico e de pressão de patógenos (Smith & Read, 1997).
Apesar de as micorrizas arbusculares serem consideradas uma regra e
não uma exceção na natureza, estimando-se que sejam encontradas em mais de
80% das espécies vegetais superiores, o grau de benefício com a simbiose varia
entre e dentro das espécies dos parceiros e pode receber influência do ambiente
(Koide, 1991). Esta simbiose torna-se mais importante quanto maiores forem as
dificuldades ou o nível de estresse, como condições nutricionais subótimas,
impostas pelo ambiente ao adequado desenvolvimento das plantas (Siqueira &
Saggin-Júnior, 1995), principalmente em ambientes naturais (Smith & Read,
1997). Também a associação micorrízica permite a interconexão de plantas,
beneficia outros organismos como os fixadores simbióticos de N
2
, melhora a
agregação do solo, dentre outros efeitos. Devido à influência diferenciada destes
fungos sobre o crescimento das plantas, acredita-se que os FMAs tenham
potencial para influenciar a dinâmica das comunidades vegetais, mediando
relações interespecíficas como a competição (Bever et al., 2001).
2.3 Efeito dos FMAs no crescimento de espécies nativas
A maioria das espécies vegetais nativas é potencialmente formadora de
MAs. Sob clima tropical esta simbiose é verificada amplamente entre plantas de
hábito arbóreo e também herbáceo, sendo a condição micorrízica uma adaptação
8
evolutiva para contornar limitações nutricionais naturalmente comuns em solos
destas regiões (Janos,1980a).
Porém, a contribuição dos FMAs para o crescimento das plantas nativas
varia entre as espécies e os grupos sucessionais, como discutido por Francis &
Read (1994), com base num modelo de sucessão ecológica concebido para
estudar a recomposição vegetal de áreas degradadas. Dentre os grupos
sucessionais, os grupos das pioneiras e secundárias seriam os mais beneficiados
pelas MAs, em relação aos grupos das ruderáceas e clímaces. Segundo os
mesmos autores, a abundância de inóculo micorrízico, a disponibilidade de
nutrientes e a estabilidade da área seriam controladores desta dinâmica.
Inicialmente, a área desprovida de vegetação e competidores é colonizada pelas
ruderáceas, na maioria não micotróficas ou micotróficas facultativas, devido ao
reduzido banco de inóculo de FMAs. Gradativamente, ocorre a seleção
proporcionalmente maior de micotróficas, pois estas seriam melhores
competidoras pelos escassos recursos, sendo o pico quando a área for dominada
pelas perenes pioneiras e secundárias, aumentando também o banco de inóculo
micorrízico. Associado à melhoria da fertilidade da área e à complexidade e à
estabilidade da comunidade de plantas, diminuindo o efeito seletivo induzido
pelos FMAs, o ambiente está mais equilibrado e passa a ser dominado pelas
espécies clímaces.
Estudos realizados com inúmeras espécies arbóreas nativas do Brasil,
incluindo as envolvidas no presente estudo, têm verificado estreita relação entre
o grupo sucessional e a micotrofia das espécies (Carneiro et al., 1998; Siqueira
et al., 1998; Siqueira & Saggin-Júnior, 2001; Zangaro et al., 2002). A maior
proporção de espécies que se beneficiam das MAs está dentre as pioneiras,
seguidas das secundárias iniciais, as secundárias tardias e, por último, as
clímaces. Alguns fatores, indicados por estes estudos, apresentam ótima relação
com este comportamento entre os grupos sucessionais. A taxa de crescimento, o
9
volume de raízes finas e a densidade de pêlos radiculares diminuem das
pioneiras para as clímaces e a reserva das sementes aumenta no sentido das
clímaces. Isso indica, de modo geral, que as espécies arbóreas com reduzida
reserva na semente e que estão anatomicamente mais preparadas para explorar o
solo e absorver nutrientes, são as mais beneficiadas em crescimento pelas Mas.
Isso ocorre, possivelmente, pelo fato de elas explorarem naturalmente um
ambiente com limitações mais severas que o explorado pelas espécies de final de
sucessão, tendo nos FMAs um recurso biológico essencial para o seu
crescimento em solo de baixa fertilidade.
Siqueira & Saggin-Júnior (2001), ao estudarem o efeito da inoculação
com Glomus etunicatum e doses de P para o crescimento de 29 espécies arbóreas
nativas do Brasil, verificaram que a divergência de resposta e de dependência
micorrízica também ocorre entre espécies pertencentes ao mesmo grupo
sucessional, o que pode ter conseqüências para o crescimento destas em
competição. Isso porque, em competição e na ausência de FMAs, as espécies
menos dependentes da micotrofia normalmente têm vantagem em relação as
outras espécies. No entanto, evidências indicam que, na presença destes fungos
no solo, as espécies mais dependentes da micotrofia são, normalmente, as mais
beneficiadas (Sheublin et al., 2007).
A micotrofia, a responsividade e a dependência micorrízica das plantas
são importantes fatores a serem considerados acerca da potencial importância
que os FMAs têm para o crescimento vegetal, principalmente quando se pensa
em coexistência de espécies e dinâmica dos ecossistemas naturais, como
discutido por Bever (2002). A maioria das espécies arbóreas nativas avaliadas
forma simbiose com FMAs, principalmente entre as espécies pioneiras e
secundárias, conforme estudos que avaliaram a ocorrência das MAs em
inúmeras arbóreas nativas, sob condição de campo e casa de vegetação, nas
regiões Sudeste (Carneiro et al., 1998) e do Brasil (Zangaro et al., 2002).
10
É verificado também que esta simbiose é crítica para o crescimento
dessas plantas em solo de baixa fertilidade. Isso foi evidenciado por estudos
como o de Carneiro et al. (1996) e o de Siqueira et al. (1998), avaliando o
impacto do inóculo misto de G. etunicatum e Gigapora margarita e doses de
fósforo sobre o crescimento de espécies arbóreas pertencentes a diferentes
grupos sucessionais. Estudos envolvendo, principalmente, espécies de
crescimento rápido, pioneiras e secundárias, também obtiveram efeito positivo
da inoculação sobre o crescimento das plantas em solo de baixa fertilidade (N e
P), como verificado por Paron et al. (1997), para trema e fedegoso e por Pouyu-
Rojas & Siqueira (2000), para outras seis espécies, além do fedegoso. Outros
estudos também têm pesquisado a ocorrência e o efeito das MAs para espécies
nativas do Brasil, no entanto, como se observa nos dados da Tabela 1, poucas
espécies vegetais e de FMAs foram objeto de estudo de múltiplos trabalhos
científicos, indicando a escassez de informação sobre este assunto.
Trabalhos pioneiros abordando o potencial impacto dos FMAs sobre
comunidades vegetais foram desenvolvidos ainda na década de 1980. Estudos de
Janos (1980a e 1980b) com espécies de plantas tropicais sugeriram que as
micorrizas poderiam influenciar a composição e a riqueza de espécies em
comunidade de plantas. Prevaleceriam as não micotróficas, as micotróficas
facultativas ou as micotróficas obrigatórias, dependendo da presença ou não
destes fungos. As MAs também poderiam favorecer a coexistência de espécies
por minimizarem diferenças entre as espécies vegetais quanto à habilidade
competitiva em capturar nutrientes do solo, como o P.
Grime et al. (1987) demonstraram esta influência dos FMAs sobre a
coexistência de espécies vegetais ao simularem, em microcosmos, a dinâmica de
crescimento conjunto de plantas que naturalmente co-ocorrem sob clima
temperado. Na presença de FMAs, a diversidade de espécies na comunidade de
11
Tabela 1 Exemplo de espécies arbóreas nativas do Brasil e FMAs já estudadas. Dados compilados de vários artigos em
periódicos nacionais e internacionais (Siqueira et al., 2007).
Espécies vegetais FMAs
Luehea grandiflora
e/o, 7*
, Cecropia pachystachya
e/o, 5
, Schinus terebinthifolius
e/o, 6
, Machaerium
nyctitans
e/o, 2
, Senna macranthera
e/o, 9
, Senna spectabilis
e/o, 4
, Caesalpinea férrea
e/o, 4
, Tabebuia
serratifolia
e/o, 3
, Maclura tinctoria
e/o, 3
, Guazuma ulmifolia
e/o, 4
, Acacia polyphylla
e, 2
, Mimosa
caesalpiniaefolia
e, 4
, Enterolobium contortisiliquum
e/o, 5
, Trema micrantha
e/o, 9
, Cedrella fissilis
e/o, 5
, Heliocarpus americanus
e, 2
, Lithraea molleoides
e/o, 3
, Poecilanthe paruiflora
e, 1
, Senna
multijuga
e/o, 5
, Solanum granuloso
e/o, 6
, Centrolobium tomentosum
e/o, 3
, Platyciamus regnellii
e, 1
,
Ormosia arbórea
e, 2
, Caesalpinia peltophoroides
e/o, 3
, Macherium stipitatum
e, 1
, Myroxylon
peruiferum
e/o, 2
, Hymenaea courbaril
e/o, 4
, Dendropanax cuneatum
e/o, 2
, Ceiba speciosa
e/o, 3
,
Tabebuia roseo-alba
e/o, 3
, Croton floribundus
e, 2
, Tibouchina granulosa
e/o, 2
, Cordia trichotoma
e/o, 3
, Leucaena leucocephala
e, 1
, Myrsine umbellate
e, 1
, Tabebuia impetiginosa
e/o, 2
, Sapindus
saponaria
e/o, 3
, Aspidosperma parvifolium
e/o, 3
, Copaifera langsdorffii
e/o, 4
, Sesbania virgata
e, 2
,
Colvillea racemosa
e/o,
2, Albizia lebbeck
e/o, 3
, Annacardium accidentale
o, 1
, Annona carssiflora
o,
1
, Zylopia brasiliensis
o, 1
, Aspidospema polyneuron
o, 1
, Eremanthus incanus
o, 1
, Tabebuia aurea
o, 1, Stanolobium stans
o, 1
, Zeyheria tuberculosa
e/o, 2
, Hevea brasiliensis
e, 1
, Jacaranda
mimosifolia
e/o, 3
, Bixa orellana
o, 1
, Bombacopsis glabra
o, 1
, Caryocar brasiliense
o, 1
, Casuarina
equisetifolia
o, 1
, Erythroxylum sp
o, 1
, Jaannesia princeps
o, 1
, Kielmeyera coriacea
o, 1
, Ocotea
corymbosa
o, 1
, Cariniana estrellensis
e/o, 2
, Cariniana legalis
o, 1
, Senna qualifolia
o, 1
, Delonix
regia
o, 1
, Tamarindus indica
o, 1
, Bauhinia pulchella
o, 1
, Hymenaea stignocarpa
o, 1
, Sclerolobium
rugosum
o, 1
, Caesalpinia rugosum
o, 1
, Cassia grandis
e/o, 2
, Peltophorum dubium
e/o, 3
,
Schizolobium parahyba
e/o, 2
, Piptadenia gonoacantha
o, 1
, Inga affinis
o, 1
, Anadenanthera
peregrina
e/o, 3
, Dimorphandra mollis
o, 1
, Anadenanthera falcata
e/o, 2
, Acosmiun dasycarpum
o, 1
,
Acosmium suberosum
o, 1
, Ormosia sorborea
o, 1
, Platycyamus regnelli
e/o, 2
, Amburana cearensis
o, 1
, Clitoria fairchildiana
o, 1
, Platypodium elegans
o, 1
, Machaerium acutofolium
o, 1
,
Glomus etunicatum
e/o, 17
,
Glomus clarum
e, 2
,
Glomus macrocarpum
e, 1
,
Acaulospora scrobiculata
e, 6
,
Acaulospora longula
e 2
,
Acaulospora spinosa
e, 1
.
Acaulospora morrowae
e, 1
,
Gigaspora margarita
e/o, 9
,
Gigaspora gigantea
e, 1
,
Gigaspora Albiba
e, 1
,
Scutellospora heterogama
e, 2
,
Scutellospora pellucida
e, 1
,
Scutellospora gregaria
e, 1
,
Entrophospora colombiana
e,2
,
Paraglomus occultum
e, 2
,
... continua
i
12
Tabela 1, Cont.
Espécies vegetais
Swartzia langsdorffii
o, 1
, Dipteryx alata
o, 1
, Pterodon emarginatus
o, 1
, Tipuana tipu
e/o, 2
, Talauma ovata
e/o, 2
, Byrsonima
verbascifolia
o, 1
, Miconia pepericarpa
o, 1
, Miconia híspida
o, 1
, Melia azedarach
o, 1
, Carapa guianensis, Carapa guianensis
o, 1
,
Myrsine umbellata
o, 1
, Myrsine lancifolia
o, 1
, Eugenia tomentosa
o, 1
, Syzygium jambolanum
e/o, 2
, Callistemon lanceolatus
o, 1
,
Euginea pyriformis
o, 1
, Hovenia dulcis
e/o, 2
, Palicourea rigida
o, 1
, Tocoyena formosa
o, 1
, Psychotria sp
o, 1
, Amaioua guianensis
o, 1
,
Vitex polyagama
o, 1
, Qualea grandiflora
o, 1
, Stenolobium stans
e, 1
, Ormosia arbórea
e, 1
, Bauhinia sp
e/o, 3
, Araucaria angustifolia
e, 3
,
Aegiphila sellowiana
e, 1
, Cecropia glaziovii
e, 1
, Cestrum intermedium
e, 1
, Citharexylum myrianthum
e, 1
, Croton urucurana
e, 1
,
Mimosa scabrella
e, 1
, Piptocarpha axillaris
e, 1
, Solanum argenteum
e, 1
, Tabernaemontana australis
e, 1
, Xylosma ciliatifolium
e, 1
,
Xylosma pseudosalzmannii
e, 1
, Albizia hassleri
e, 1
, Anadenanthera colubrina
e, 2
, Anadenanthera macrocarpa
e, 1
, Bastardiopsis
densiflora
e, 1
, Bauhinia forcata
e, 1
, Casearia sylvestris
e, 2
, Colubrina glandulosa
e, 1
, Eugenia uniflora
e, 1
, Lafoensia pacari
e, 1
,
Lonchocarpus campestris
e, 1
, Luehea candicans
e, 1
, Luehea divaricata
e, 1
, Parapiptadenia rigida
e, 1
, Poecilanthe parviflora
e, 1,
Pseudobombax grandiflorum
e, 1
, Sebastiania commersoniana
e, 1
, Tabebuia chrysotricha
e, 1
, Astronium graveolens
e, 1
, Bougainvillea
spectabilis
e, 1
, Campomanesia xanthocarpa
e, 1
, Chorisia speciosa
e, 1
, Cordia ecalyculata
e, 1
, Ficus guaranítica
e, 1
, Genipa
americana
e, 1
, Inga sessilis
e, 1
, Inga striata
e, 1
, Jacaranda puberula
e, 1
, Jacaratia spinosa
e, 1
, Lonchocarpus muehlbergianus
e, 1
,
Lonchocarpus muehlbergianus
e, 1
, Machaerium minutiflorum
e, 1
, Machaerium stipitatum
e, 1
, Ocotea puberula
e, 1
, Prunus sellowii
e, 1
,
Pterogyne nitens
e, 1
, Ruprechtia laxiflora
e, 1
, Strichinus brasiliensis
e, 1
, Syagrus romanzoffiana
e, 1
, Vitex montevidensis
e, 1
,
Actinostemon concolor
e, 1
, Aspidosperma polyneuron
e, 1
, Euterpe edulis
e, 1
, Guarea kunthiana e, 1, Holocalyx balansae
e, 1
, Ocotea
indecora
e, 1
, Plinia rivularis
e, 1
, Sorocea bonplandii
e, 1
, Trichilia casaretti
e, 1
, Trichilia claussenii
e, 1
, Trichilia elegans
e, 1
, Mimosa
bimucronata
e, 1
, Parapiptadenia rigida
e, 1
, Ilex paraguariensis
e, 1
, Didymopanax angustissimum,
e, 1
, Cassia sp.
e, 1
, Sloanea
guianensis
e, 1
, Hieronyma alchorneoides
e, 1
, Nectandra rígida
e, 1
, Nectandra rígida
e, 1
, Calathea sp.
e, 1
, Leandra dasytricha
e, 1
,
Cabralea canjerana
e, 1
, Inga marginata
e, 1-
, Mimosa scabrella
e, 1
, Brosimum lactescens
e, 1
, Rapanea ferruginea
e, 1
, Acca sellowiana
e, 1
, Campomanesia sp
e, 1
., Eugenia sp.
e, 1
, Gomidesia spectabilis
e, 1
, Psidium guajava
e, 1
, Psidium sp.
e, 1
, Piper sp.
e, 1
, Coccoloba
warmingii
e, 1
, Matayba guianensis
e, 1
, Anemia phyllitidis
e, 1
, Hancornia speciosa
e, 1
, Myracrodrum urundeuva
e, 1
, Schinopsis
brasiliensis
e, 1
.
* e= efeito, o= ocorrência das MAs, nº= número de artigos que estudaram esta espécie.
i
13
plantas foi maior, pois aumentou a sobrevivência das plântulas e a espécies
subordinadas. A realocação de fotoassimilados (C-marcado), da espécie
dominante micotrófica-facultativa, para as subordinadas MA-obrigatórias, via
rede micelial comum, foi o principal fator responsável por estes resultados.
Flores-Aylas et al. (2003), ao estudarem o efeito do Glomus etunicatum e de
níveis de P no solo sobre o crescimento inicial conjunto da aroeira, trema,
gravitinga, fedegoso, mutamba e cássia verugosa, verificam que as espécies
micotróficas menos competitivas, na ausência de FMAs, foram as que mais se
beneficiaram da presença destes, com reflexo no aumento de biomassa e melhor
equilíbrio na produção relativa de biomassa entre as espécies.
Tanto a inoculação quanto o nível de P no solo interferiram no
comportamento das plantas em competição e o efeito foi muito específico e
dependente das espécies vegetais envolvidas. De modo geral, verifica-se que as
espécies pioneiras são as que mais se beneficiam da micorrização e do aumento
do teor de P no solo (Flores-Aylas et al., 2003). Efeitos contrários a estes,
atribuídos à presença de FMAs, para o crescimento de espécies vegetais em
competição, também têm sido observados (Hartinett & Wilson, 1999; O`Connor
et al., 2002). Nestes casos, a supressão dos FMAs aumentou a diversidade de
espécies e o equilíbrio da comunidade de plantas, pois as espécies subordinadas
(micotróficas facultativas) foram favorecidas em detrimento às dominantes
(micotróficas obrigatórias). A alteração na distribuição de recursos entre
vizinhos e a resposta diferencial das espécies aos FMAs foram fatores
associados aos resultados, indicando que a micotrofia das espécies dominantes,
em relação às subordinadas, deve ser considerada e parece ter papel
preponderante sobre o comportamento de espécies de plantas em competição na
presença de FMAs. O grupo dominante na comunidade de plantas (micotróficas
obrigatórias x facultativas ou não micotróficas) será dependente da presença ou
não de FMAs, indicando ligação entre os ambientes acima e abaixo da superfície
14
do solo, com reflexo na estrutura, na diversidade e na produtividade da
comunidade de plantas, sendo estes importantes componentes que interferem no
funcionamento dos ecossistemas naturais (Begon et al., 1996).
Além da presença de FMAs, o genótipo destes também interfere no
crescimento da plantas, conforme verificado para o crescimento conjunto de
espécies de pequeno porte sob clima temperado (van der Heijden et al., 1998a,
van der Heijden et al., 2003; Scheublin et al., 2007) e também individualmente
para arbóreas nativas do Brasil (Pouyu-Rojas et al., 2006; Santos et al., 2007).
Em crescimento conjunto, a composição de espécies e a estrutura da comunidade
de plantas variaram dastricamente quando também mudou a espécie de FMA
presente, pois foi alterada a relação de competição entre as espécies de plantas
estudadas. Respostas diferenciadas entre as espécies vegetais e também a
maneira pela qual a aquisição e a distribuição de recursos, como o P e o N,
variaram entre as espécies de planta, em função do genótipo micorrízico
presente, explicam estes resultados (van der Heijden et al., 2003; Scheublin et
al., 2007), sendo esses fatores controladores da coexistência de espécies de
vegetais.
Aspectos desta relação planta-fungo, quanto à compatibilidade e ao
reflexo para o crescimento de 16 espécies hospedeiras, foram estudados por
Pouyu-Rojas et al. (2006). Estes autores verificaram comportamento
diferenciado entre as espécies vegetais quanto à suscetibilidade à colonização e à
resposta em crescimento e também dependente do tratamento micorrízico.
Foram identificadas espécies vegetais de ampla compatibilidade, como açoita-
cavalo, embaúba, cássia-carnaval e gravitinga, até compatíveis com um número
restrito de FMAs, como o cedro, aroeira, marica e tamboril.
No mesmo sentido, alguns fungos apresentaram eficiência ampla para o
crescimento das espécies vegetais estudadas (ex. Glomus clarum, Glomus
etunicatum e Gigaspora margarita), enquanto outros foram ineficientes para a
15
maioria das espécies de plantas e também incapazes de colonizar algumas delas
(ex. Gigaspora gigantea e Acaulospora scrobiculata). Os resultados indicam a
existência de seletividade e compatibilidade simbiótica diferenciada, havendo
combinações preferenciais na formação das MAs e resposta variável dependente
do genótipo micorrízico envolvido na relação fungo-planta. Isso contribui para
entender por que a presença e o genótipo micorrízico interferem no crescimento
de espécies vegetais em coexistência e, ainda, indicam que, em comunidade,
esses fungos podem atuar de maneira distinta e específica ao hospedeiro mais
compatível.
Esta é uma das possíveis explicações para o efeito positivo do aumento
da diversidade de espécies de FMAs no solo sobre o crescimento de plantas em
comunidade, estudado por van der Heijden et al. (1998b). O aumento da
diversidade de espécies de FMAs aumentou a produção de biomassa e a
diversidade de espécies e alterou a estrutura da comunidade de plantas,
principalmente por favorecer as espécies subordinadas micotróficas. A biomassa
das dominantes não micotróficas pouco foi alterada. A melhor exploração dos
recursos do solo também foi um dos mecanismos atribuídos ao aumento da
diversidade de FMAs, pois houve aumento na quantidade de micélio externo e,
conseqüentemente, aumento da extração de fósforo do solo, acumulando-o na
biomassa vegetal.
A adição dos benefícios individuais dos FMAs e o potencial de
ocorrerem interações específicas planta-fungo também podem ser responsáveis
pelo efeito positivo da diversidade desses fungos sobre o crescimento das
plantas em comunidade (van der Heijden et al., 1998b). Também, o aumento da
diversidade de FMAs, na comunidade presente no solo, pode aumentar as
chances de estabelecimento de uma espécie de fungo mais eficiente para o
crescimento das plantas. No entanto, a dificuldade para identificar os FMAs que
16
colonizam de fato as raízes é um fator que limita o entendimento do controle
dessas relações.
A micotrofia das espécies vegetais e a compatibilidade diferenciada
entre hospedeiros, indicando que combinações preferenciais entre comunidades
de plantas e FMAs podem ser estabelecidas, são fatores chaves que podem
permitir a coexistência de espécies, passando a idéia de exploração diferencial
do ambiente pelos indivíduos em comunidade (Morin, 2000). A alteração das
comunidades de espécies de FMAs no solo, principalmente quanto à diversidade
e à composição da comunidade (Bever et al., 1996; Bever, 2002; Johnson et al.,
1992 e 2003) e a heterogeneidade encontrada entre comunidades de FMAs em
raízes de espécies naturalmente em coexistência (Vandenkoorhuyse et al., 2002,
Vandenkoorhuyse et al., 2003; Scheublin et al., 2004) revelam a forte pressão de
seleção e pareamento específico ou combinações preferenciais planta-fungo nas
MAs.
Distintas composições de esporos na comunidade fungica foram
induzidas sob diferentes hospedeiros, que naturalmente co-ocorrem (Bever,
2002). Verificou-se também que a taxa de crescimento da população de esporos
de cada espécie depende do hospedeiro associado e da composição de espécies
na comunidade fungica, atuando também o fator competição entre espécies de
FMAs.
Combinações preferenciais planta-fungo podem ser direcionadas por
uma seletividade funcional por parte dos hospedeiros. Isso pode ser evidenciado
em estudos como o de Helgason et al. (2002) e o de Pouyu-Rojas et al. (2006),
que avaliaram a seletividade e a diversidade funcional de espécies de FMAs.
Helgason et al. (2002), estudando espécies de FMAs encontradas naturalmente
juntas em solo sob vegetação de pradaria, verificaram que a espécie de FMA,
que testada separadamente colonizou amplamente os hospedeiros estudados e
aumentou o P acumulado na parte aérea das plantas, foi a espécie preferencial
17
em inóculo misto, dominando a colonização radicular (identificação por meio de
PCR seguido de seqüenciamento)
Estudando distintos grupos funcionais de plantas, leguminosas
nodulíferas e gramíneas, naturalmente em coexistência, Vandenkoorkuyse et al.
(2002) e Scheublin et al. (2004) verificaram também, por meio de técnicas
moleculares, que as comunidades de FMAs nas raízes eram muito diferentes
entre estes grupos, quanto à diversidade e à abundância relativa das espécies.
Parte da diversidade da comunidade de FMAs era comum entre os grupos,
porém, algumas espécies eram mais abundantes em determinado grupo que em
outro. No entanto, algumas espécies de FMAs somente ocorreram associadas a
determinado grupo. Supostamente, diferenças de demandas nutricionais e
fisiológicas específicas contribuíram para que as comunidades de FMAs fossem
específicas ao grupo de plantas. Esta idéia é reforçada pela diferença existente
entre a comunidade de FMAs encontrada em nódulos, em relação às demais
partes das raízes das leguminosas (Scheublin et al., 2004).
A seletividade dos parceiros na formação das MAs pode ser outro forte
determinante da composição da comunidade radicular de FMAs, explicando por
que, mesmo em coexistência como nos estudos acima, determinadas espécies
hospedaram ampla diversidade de FMAs (generalistas), enquanto em outras
foram encontradas poucas espécies destes fungos (restritivas ou específicas).
Pode também explicar por que determinadas espécies de fungo foram
encontradas amplamente entre as espécies de planta estudadas e outras foram tão
específicas quanto o hospedeiro ou parte do sistema radicular. Estes resultados
concordam com os obtidos por Pouyu-Rojas et al. (2006), ao estudarem
individualmente a compatibilidade simbiótica entre inúmeras combinações de
espécies de planta e FMAs.
Um fato comum entre vários dos trabalhos analisados, envolvendo
diversidade e estrutura de comunidades de plantas, é a associação destes fatores
18
com a heterogeneidade do ambiente. Tem sido muito enfatizado que quanto mais
heterogêneo o ambiente, por exemplo, o solo, menor a predominância dos
efeitos negativos da competição interespecífica, porque prevaleceria a
exploração preferencial pelas espécies vegetais, contribuindo para um
crescimento mais equilibrado entre as espécies. Portanto, o aumento da riqueza
de espécies de FMAs, num ambiente limitado e homogêneo, poderia aumentar o
potencial da exploração preferencial pelas espécies vegetais, devido ao potencial
de ocorrerem interações específicas e resposta diferenciada das plantas à
inoculação, interferindo na produtividade, na diversidade e na estrutura da
comunidade de plantas. Porém, ainda não se sabe como a mistura ou riqueza de
espécies de FMAs influencia o crescimento das plantas em competição.
2.4 Biologia molecular no estudo de comunidades de FMAs
A adoção da biologia molecular como ferramenta de estudo no campo
da micorrizologia permitiu investigar, com mais detalhes, a interação entre os
FMAs e seus hospedeiros, principalmente, com ênfase na comunidade fúngica
nas raízes, tanto em relação à riqueza quanto à abundância relativa das espécies.
Uma das técnicas empregadas com sucesso em estudos ecológicos de
comunidades de microrganismos é a que envolve a reação em cadeia da
polimerase (do inglês PCR), seguida de eletroforese em gel de poliacrylamida
com gradiente desnaturante (do inglês, DGGE). O PCR-DGGE foi inicialmente
desenvolvido para estudar mutações na área médica, porém, se mostrou uma
excelente ferramenta para estudos relacionados à diversidade de comunidades de
microrganismos no campo da ecologia (Muyzer et al., 1996; Muyzer & Smalla,
1998). O PCR-DGGE é capaz de separar fragmentos de DNA com o mesmo
tamanho, porém, com seqüência de bases diferente e se baseia na mobilidade
eletroforética da molécula de DNA em gel de poliacrylamida contendo um
gradiente linear de desnaturação (Muyzer & Smalla, 1998).
19
Os FMAs ainda não podem ser multiplicados na ausência de um
hospedeiro compatível, devido ao caráter de biotróficos obrigatórios, o que
dificulta a identificação das espécies fúngicas que estão colonizando as raízes.
Como é praticamente impossível a identificação precisa das espécies de FMAs
pelas características anatômicas das estruturas fúngicas encontradas dentro das
raízes, o emprego do PCR-DGGE permite o acesso rápido, sensível e pouco
dispendioso, se comparado a outras técnicas moleculares, da comunidade de
FMAs “in sito”, dispensando, ainda, o uso de culturas armadilhas (Kowalchuk et
al., 2002).
A partir do final da década de 1990, com o desenvolvimento do primer
AM1 (Helgason et al., 1998), foi possível estudar as comunidades ativas destes
fungos, sendo possível separar, com eficiência, espécies de FMAs pelo caráter
eletroforético específico. A região 18S é a porção do DNA micorrízico
amplificada para esta análise, combinando-se um primer universal para
eucariotos NS31 (Simon et al., 1992) com o primer específico para FMAs AM1.
Esta região possui um nível de discriminação suficiente para a distinção de
várias espécies, porém, outras regiões, incluindo regiões dentro do 18S, também
podem ser utilizadas, dependendo do nível de especificidade necessário (Souza
et al., 2004), pois, algumas espécies não são separadas analisando-se a mesma
região.
Estudos recentes têm demonstrado a eficiência desta técnica em acessar
a diversidade e a estrutura de comunidades naturais de FMAs em simbiose com
Ammophila arenaria (Kowalchuk et al., 2002), Pulsatilla sp. (Öpik et al., 2003)
e Festuca pratensis e Achillea millefolium (Santos et al., 2006) e também
quantificar a heterogeneidade genética de FMAs pertencentes ao mesmo gênero
(Souza et al., 2004). Estes estudos obtiveram sucesso detectando e identificando
espécies de FMAs diretamente de amostras de raízes, assim como de solo e
esporos, indicando a robustez e a versatilidade do PCR-DGGE, sendo ideal
20
também para estudos sob condições de campo. Porém, há algumas limitações,
como erros introduzidos pelos desvios de amplificação da polimerase, na etapa
de PCR, devido a reações inespecíficas. Estas reações inespecíficas são capazes
de formar artefatos, denominados de quimeras ou heteroduplex (Qiu et al.,
2001), os quais podem produzir perfis de bandas no gel de DGGE sem nenhuma
relação com as bandas produzidas pelo DNA do organismo alvo, podendo
dificultar a correta interpretação dos géis. Porém, isto se torna mais limitante na
ausência de um padrão de bandas definido a partir da cultura pura dos
organismos envolvidos no estudo.
Outros fatores também devem ser considerados durante a interpretação
dos dados gerados pelo PCR-DGGE. Por exemplo, apenas populações com
abundância relativa superior a 1%-2% são detectadas pela análise (Muyzer &
Smalla, 1998), ou seja, aquelas populações raras não são identificadas,
subestimando a diversidade real, indicando que os resultados refletem as
espécies predominantes na comunidade. Isto pode justificar a baixa correlação
entre a diversidade de FMAs determinada pelo PCR-DGGE e a determinada
pela contagem de esporos no estudo de Kowalchuk et al. (2002). Neste estudo,
as espécies com baixa densidade de esporos não foram detectadas pela análise
molecular. No entanto, esta correlação foi boa em relação às espécies
dominantes na comunidade. Mesmo com certas limitações, o PCR-DGGE tem se
mostrado uma excelente alternativa para estudos mais detalhados envolvendo
FMAs.
Diante das evidências de resposta diferenciada das espécies hospedeiras
combinadas com diferentes espécies de FMAs e evidências de pareamento
preferencial entre os parceiros nesse tipo de simbiose, a riqueza de FMAs no
solo pode ter conseqüências para o crescimento de plantas. Portanto, avanços
neste tema são oportunos e necessários, principalmente estudando aspectos desta
simbiose com relação às comunidades de plantas e FMAs.
21
3 MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido em casa de vegetação, no Departamento
de Ciência do Solo da Universidade Federal de Lavras (DCS-UFLA), por 120
dias, entre os meses de novembro de 2006 e março de 2007. Foi utilizado como
substrato uma mistura de um Latossolo Vermelho distrófico (LVd) muito
argiloso com areia de rio lavada e esterilizada em forno à temperatura de 800°C,
na proporção de 2:1 (v/v).
O solo foi coletado na profundidade de 05-30 cm em área sob fragmento
de mata nativa subcaducifólia, no campus da UFLA, tendo sido identificadas as
seguintes características químicas: pH= 5,2; P= 1,2 mg dm
-3
; K= 17 mg dm
-3
;
Ca= 0,3 cmol
c
dm
-3
; Mg= 0,1 cmol
c
dm
-3
; H + Al= 7,9 cmol
c
dm
-3
; SB= 0,4
cmol
c
dm
-3
; T= 8,3 cmol
c
dm
-3
; MO= 4,3 dag kg
-1
.
O solo foi tratado com brometo de metila (98 % -brometo de metila +
2% - cloropicrina), na dosagem de 393 cm
3
m
-3
, para eliminar os propágulos de
FMAs nativos. Depois de decorrido o período de incubação com calcário
dolomítico (PRNT=100%), elevando a saturação por bases a 60% (Raij, 1981),
foi adicionado superfosfato triplo moído, de modo a se obter 0,02 e 0,2 mg kg
-1
de P em solução, conforme indicado para essências arbóreas nativas e solos da
região (Siqueira & Saggin-Júnior, 2001). Segundo Habte & Manjunath (1991),
estes teores de P na solução do solo são definidos como baixos, porém, ideais
para se obter elevado grau de micorrização e alto ou ótimo para o adequado
crescimento da maioria das espécies vegetais na ausência de FMAs.
Após a aplicação de superfosfato triplo, os teores de P no solo subiram,
passando de 1,2 mg dm
-3
para 3,7 mg dm
-3
(equivalente a 0,02 mg kg
-1
de P
disponível em solução) e 16,4 mg dm
-3
(equivalente a 0,2 mg kg
-1
). Estes valores
concordam com os obtidos por Siqueira & Saggin-Júnior (2001), utilizando o
mesmo extrator de P (Mehlich 1) e tipo de solo. As doses de superfosfato triplo
22
para se obter estes teores de P no solo foram de 0,3 g e 2,4 g kg
-1
de solo seco,
respectivamente.
Foram realizados cinco experimentos: um com quatro espécies vegetais
em crescimento conjunto em caixas plásticas de 40 dm
3
,
simulando uma
comunidade na fase juvenil e outros quatro com estas espécies crescendo
individualmente em vasos de 3 dm
3
. Os tratamentos em cada experimento
constaram de um controle não inoculado e a inoculação com 1, 2, 4 e 8 espécies
de FMAs em substrato com 0,02 mg kg
-1
de P em solução. Os fungos
empregados na inoculação foram obtidos da coleção do Laboratório de
Microbiologia da UFLA. Foi ainda empregado um sexto tratamento, tido como
referência, o qual também não foi inoculado com FMAs, porém, a concentração
de P na solução do solo foi de 0,2 mg kg
-1
.
O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado,
com cinco tratamentos de inoculação, sendo um não inoculado (NI) e quatro
situações de riqueza de espécies de FMAs (Tabela 2) e um tratamento referência
com nível alto de P no solo (AP), com 5 repetições. As espécies Glomus
etunicatum e Acaulospora scrobiculata são originárias de agrossistema de café,
Gigaspora margarita e Scutellospora heterogama de agrossistema de milho,
Gigaspora gigantea e Glomus clarum de pastagem de capim-braquiária e a
Scutellospora pellucida e Entrophospora colombiana originários de ecossistema
de cerrado nativo, mantidas em vasos de cultivo com Brachiaria decumbens.
A combinação de espécies de FMAs, nos diversos tratamentos de inoculação, foi
direcionada de modo que a heterogeneidade filogenética fosse ampla dentre as
opções de FMAs disponíveis para o estudo. Estas espécies foram escolhidas de
acordo com a disponibilidade de inóculo e o envolvimento em outros estudos do
Laboratório de Microbiologia e Bioquímica do Solo do DCS-UFLA, com
essências florestais nativas. O Glomus etunicatum foi escolhido para compor
todos os tratamentos com FMAs, pois foi amplamente empregado em estudos
23
deste laboratório com várias espécies vegetais, incluindo essências florestais,
sendo obtidos resultados positivos para o desenvolvendo de plantas arbóreas
nativas do Brasil, seguida da Gigaspora margarita, conforme evidenciado na
Tabela 1 e, além disso, é considerada eficiente em aumentar o crescimento das
espécies vegetais envolvidas neste estudo (Pouyú-Rojas et al., 2006).
TABELA 2. Esquema dos tratamentos de inoculação com FMAs
Tratamentos/inoculação Número de espécies de FMAs
NI Nenhuma
R1 Glomus etunicatum
R2 Glomus etunicatum + Gigaspora margarita
R4 Glomus etunicatum + Gigaspora margarita +
Acaulospora scrobiculata + Scutellospora
heterogama
R8 Glomus etunicatum + Gigaspora margarita +
Acaulospora scrobiculata + Scutellospora
heterogama + Gigaspora gigantea + Glomus
clarum + Scutellospora pellucida + Entrophospora
colombiana
NI= não inoculado, R= níveis de riqueza de espécies de FMAs no solo.
Para compor o inóculo utilizado no experimento, foi coletado solo
inóculo dos vasos de multiplicação, contendo esporos, hifas e raízes colonizadas.
Estes vasos de multiplicação foram cultivados com Brachiaria decumbens e
tiveram a carga de esporos previamente avaliada antes da coleta do solo inóculo.
Foram aplicados cerca de 7.000 esporos por caixa plástica de 40 dm
3
e cerca 640
esporos por vaso de três dm
3
, sendo aplicados a, aproximadamente, 5 cm da
superfície do solo no momento do transplante das mudas das espécies vegetais
estudadas. No inóculo misto, o número total de esporos foi igualmente dividido
pelo número de espécies de FMAs deste inóculo.
As espécies arbóreas estudadas foram duas pioneiras (Trema micrantha
Blume – trema e Schinus terebenthifolius Raddi– aroeirinha), uma secundária
24
inicial (Senna macranthera (Vell.) Irw.& Barn.– fedegoso) e uma secundária
tardia (Caesalpinea ferrea Mart.– pau-ferro) (Lorenzi, 2000; Mítzi et al., 2002).
As sementes, fornecidas pelo Departamento de Ciências Florestais da UFLA,
foram desinfestadas superficialmente com hipoclorito de sódio (1% de cloro),
submetidas à quebra de dormência quando necessário, segundo Davide et al.
(1995) e germinadas em bandejas com areia esterilizada.
Os vasos, previamente preparados com os diferentes tratamentos,
receberam as plântulas, as quais foram padronizadas quanto à altura e ao vigor.
Para o ensaio em crescimento conjunto foram transplantadas 36 plantas por
vaso, sendo 9 plantas de cada espécie, distribuídas de forma aleatória nos vasos.
Para os ensaios com as espécies vegetais em crescimento individual, foi
transplantada uma planta por vaso. Visando equilibrar a microbiota entre os
tratamentos inoculados e não inoculado, este último recebeu um filtrado do
inóculo isento de propágulo micorrízicos. Após trinta dias do transplantio, as
plantas receberam solução de Hoagland sem fósforo, a 50% da concentração
original (Hoagland & Arnon, 1950), sendo 25 mL para o vaso de 3 dm
3
e 335
mL para a caixa de 40 dm
3
e cuja aplicação foi repetida em intervalos de 21 dias.
O experimento também recebeu adubação potássica, via solução, na dose de 150
mg dm
-3
solo de K
2
O, dividida em duas aplicações, em intervalos de trinta dias.
A irrigação dos vasos foi realizada de modo a manter a umidade do solo
próximo da capacidade de campo, com base no volume total de poros.
O experimento foi avaliado aos 60, 90 e 120 dias após o transplantio,
determinando-se a altura e o diâmetro do caule das plantas. Aos 120 dias, as
plantas foram coletadas e separadas em parte aérea e raízes. Após cuidadosa
separação e lavagem das raízes das quatro espécies, coletou-se aproximadamente
1g de raízes frescas, de cada espécie por tratamento, realizando-se a clarificação
e coloração (Phillips & Haymann, 1970) e posterior avaliação da colonização
micorrízica (Giovannetti & Mosse, 1980).
25
Após secagem do material vegetal em estufa de circulação de ar forçada
a 60 ºC, até peso constante, foi determinada a massa seca da parte aérea (MSPA)
e raízes (MSR). A massa seca total de cada espécie em crescimento conjunto foi
dividida pelo número de plantas na população (nove plantas). A MSPA foi
moída para análise dos teores de macro e micronutrientes após digestão
nitroperclórica (Zarosky & Baurau, 1977).
No extrato, Ca, Mg, Zn e Cu foram determinados por espectrofotometria
de absorção atômica, P e S por colorimetria e K por fotometria de chama
enquanto o nitrogênio foi determinado pelo método semimicro Kjeldahl (Liaio,
1981). Após a condução do experimento também foi determinada a densidade de
esporos total e por espécie fungica no substrato em que as plantas cresceram,
após extração dos esporos via peneiramento úmido (Gerdemann & Nicolson,
1963), seguido de centrifugação com água e solução de sacarose (500 g L
-1
) e
contagem em microscópio estereoscópio com aumento entre 20x a 40x.
Para as análises moleculares coletaram-se 3 g de raízes frescas, estas
foram cuidadosamente lavadas em água de torneira para eliminar os propágulos
externos dos FMAs e armazenadas em álcool etílico 70%, para posterior
extração de DNA fúngico e análise da mobilidade eletroforética em GEL de
Eletroforese com gradiente desnaturante (DGGE) (Muyzer & Smalla, 1998). Os
ácidos nucléicos (DNA) foram extraídos utilizando-se o tampão CTAB (brometo
de cetiltrimetilamônio), originalmente desenvolvido para extração de DNA
vegetal (Ferreira & Grattapaglia, 1998), seguindo protocolo de análise do
Laboratório de Micologia da Embrapa-Agrobiologia. Após secagem em estufa, a
60ºC, para eliminar o resíduo de álcool etílico, as raízes foram maceradas em
almofariz com nitrogênio líquido. Cerca de 50 mg deste macerado foi transferido
para um microtubo de 2,0 mL e posteriormente adicionados 800 μL de tampão
CTAB 2% e 0,1 mg de proteinase K.
26
Os passos seguintes até a completa extração do DNA foram: 1) agitar
em vortex por 3s; 2) incubar, a 60°C, por 1 hora; 3) precipitação de proteínas
com adição de 500 μL de fenol:clorofórmio:álcool isoamílico (25:24:1); 4)
homogeneizar por inversão; 5) centrifugar, por 10 minutos, a 13.000g
(temperatura de 4°C); 6) transferir a fase aquosa (superior) para um novo
microtubo; 7) lavar com 500 μL de clorofórmio:álcool isoamílico (24:1) para
retirar os resíduos de fenol; 8) centrifugar, por 10 minutos, a 13.000 g
(temperatura de 4°C); 9) transferir a fase aquosa (superior) para um novo
microtubo; 10) precipitar o DNA com a adição de 1 mL de isopropanol e
incubar, a -20ºC, durante a noite; 11) centrifugar, por 15 minutos, a 13.000 g
(temperatura de 4°C); 12) descartar o isopropanol; 13) lavar o pellet com 150 μL
de etanol 70%; 14) centrifugar, por 15 minutos, a 13.000 g (temperatura de
4°C); 15) descartar o etanol 70%; 16) secar o pellet ao ar e 17) ressuspender o
DNA em 30 μL de tampão TE (10:1). A qualidade da extração foi verificada em
gel de agorose a 1% e o DNA aliquotado e armazenado, a -20ºC, até ser
utilizado.
O DNA dos FMAs estudados também foi extraído direto dos esporos
destes fungos em cultura pura, com o objetivo de identificar o comportamento
eletroforético característico de cada espécie, construir um padrão para as oito
espécies de FMAs estudadas e compará-lo com os padrões obtidos das raízes
colonizadas. Após a extração dos esporos do solo inóculo, armazenado a -80°C,
utilizado no experimento, segundo metodologia de Gerdemann & Nicolson
(1963), esporos de cada uma das oito espécies de FMAs foram cuidadosamente
selecionados sob microscópio estereoscópio e submetidos à limpeza por
ultrassonificação, por 15 segundos e armazenados, a -20°C, em água ultrapura
autoclavada até o uso, segundo protocolo de análise do Laboratório de
Micologia da Embrapa-CNPAB. Para esta extração de DNA foram utilizados o
tampão Tris-HCl 10 mM + EDTA 1 mM (TE 10:1), pH= 8,0 e a resina Chelex
27
100 (20%) (Laboratórios Bio-Rad) . Cerca de 30 esporos de cada espécie foram
colocados em um tubo de extração de 1,5 mL, adicionados 80 μL de tampão TE
mais 40 μL da resina Chelex 100 e a maceração feita com micropistilo no
próprio tubo. Os tubos foram incubados, a 95ºC, por 10 minutos e, depois,
centrifugados, a 10.000 g, por 2 minutos, a 4ºC. O sobrenadante foi
cuidadosamente tranferido para novo tubo e armazenado, a -20 ºC, até o uso.
De acordo com o protocolo de análise (Laboratório de
Micologia/Embrapa-Agrobiologia), após a extração, o DNA bruto foi diluído na
razão de 1:20 e 1 μL foi utilizado como “template” no primeiro PCR. O volume
da reação foi de 15 μL, sendo o “mix” composto por 1,5 μL de tampão para
PCR (10 x), 1,5 μL de DNTPs (10 x), 0,75 μL de MgCl
2
(50 mM), 0,9 μL de
proteína bovina (BSA) (3 mg mL
-1
), 0,15 μL de formamida, 0,08 μL de cada
primer (100 μM), 0,15 μL de DNA polimerase (5U μL
-1
) e o restante do volume
completado com água para PCR. Neste primeiro PCR foram utilizados os
primers NS1 e seu reverso NS4. O produto do primeiro PCR foi diluído na razão
1:100 e 1 μL foi utilizado como “template” no “PCR-nested” (Kowalchuk et al.,
2002). O volume desta reação foi de 30 μL, sendo o “mix” composto por 3 μL
de tampão para PCR (10 x), 3 μL de DNTPs (10 x), 1,2 μL de MgCl
2
(50 mM),
0,3 μL de formamida, 0,15 μL de cada “primer” (100 μM), 0,3 μL de DNA
polimerase (5U μL
-1
) e o restante do volume completado com água para PCR.
No PCR-nested foram utilizados os primers NS31 (Simon et al., 1992) com um
grampo de GC (Kowalchuk et al., 2002) e seu reverso AM1 (Helgason et al.,
1998) que amplifica preferencialmente o DNA de FMA, sendo amplificada a
região 18S (SSU). Tanto no primeiro PCR quanto no “PCR-nested”, a
concentração final de DNTPs no “mix” foi de 200 μM, 0,5 μM de cada primer e
2,5 mM de Mg. Após a amplificação do DNA, cerca de 30μL do produto de
“PCR-nested” de cada amostra foram aplicados no gel de poliacrylamida e
28
iniciada a eletroforese, com 200 V, por 10 minutos, seguidos de mais 16 horas a
75V e temperatura do tampão de corrida de 60°C. O gradiente de desnaturação
no gel de poliacrylamida com espessura de 1,2 mm e altura de 20cm variou de
30% a 45%, para o qual 100% de desnaturante equivale a 7M de uréia e 40% de
formamida.
Após o período necessário para a corrida eletroforética, os géis foram
corados com brometo de etídio e digitalizados em transluminador de luz UV
com capturador de imagem, para posterior composição da base de dados do
programa “Gel-compar” (BioSystematica, UK). Esse programa possibilita a
padronização dos géis, permitindo a comparação entre amostras de géis
diferentes, além de outros recursos.
Para auxiliar o entendimento dos dados de crescimento das plantas foi
determinada a variabilidade para a população de cada espécie em crescimento
conjunto. A variabilidade foi indiretamente determinada pelo cálculo da
variância para a produção de MSPA dentro da população de plantas da mesma
espécie. Esta variância foi calculada por meio da base estatística da planilha
eletrônica Excel (Microsoft Office Excel 2003) por meio da fórmula (var= Σ(x-
x”)
2
/(n-1), em que x= MSPA de um indivíduo na população, x”= MSPA média
da população e n= tamanho da população.
Os dados foram submetidos à análise de variância e ao teste de média
(Scott-Knott, a 5% confiança) pelo programa estatístico Sisvar (Ferreira, 2000),
sendo os resultados de colonização micorrízica transformados pelo arco seno
(x/100)
1/2
.
29
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Crescimento das plantas
O crescimento das plantas foi influenciado pelos tratamentos, tanto sob
a condição de crescimento individual quanto conjunta, das quatro espécies
vegetais estudadas (Figura 1).
Destaca-se o efeito positivo da inoculação com FMAs para a resposta
das plantas em crescimento, em relação ao tratamento não inoculado (NI),
confirmando a necessidade da simbiose micorrízica na fase inicial de
crescimento destas espécies arbóreas nativas em solo de baixa fertilidade.
Resultados desta natureza também foram obtidos em estudos que avaliaram o
efeito da inoculação e os níveis de fertilidade do solo sobre o crescimento da
trema e fedegoso inoculados com Glomus etunicatum (Paron et al., 1997), para o
fedegoso, aroeira e mais outras cinco espécies inoculadas com mistura de três
espécies de FMAs (Pouyu-Rojas & Siqueira, 2000) e várias espécies arbóreas,
pertencentes a diferentes grupos sucessionais, inoculadas com mistura de G.
etunicatum mais Gigaspora margarita ou apenas G. etunicatum (Carneiro et al.,
1996; Siqueira et al., 1998; Siqueira & Saggin-Júnior, 2001) e fungos nativos de
áreas de ocorrência natural dessas espécies arbóreas (Zangaro et al. 2002).
Além do efeito positivo da inoculação para o crescimento das plantas,
em solo de baixa fertilidade, também observado por Flores-Aylas et al. (2003),
para seis espécies arbóreas nativas em crescimento conjunto, os resultados do
presente estudo confirmam o benefício da inoculação para o crescimento mais
equilibrado entre as espécies, principalmente em relação ao tratamento com teor
mais elevado de P no solo, dominado pela trema, conforme verificado na Figura
1 e confirmado pelos resultados de massa seca de parte aérea apresentados mais
à frente.
30
FIGURA 1
Aspecto do crescimento individual e em conjunto das quatro espécies
vegetais estudadas, aos 120 dias do transplantio. NI= não inoculado. R1=
G. etunicatum. R2= G. etunicatum + Gi. margarita. R4= G. etunicatum +
Gi. margarita + S. heterogama + A. scrobiculata. R8= G. etunicatum +
Gi. margarita + S. heterogama + A. scrobiculata + G. clarum +Gi.
gigantea + S. pellucida + E. colombiana. AP= nível alto de P no solo.
31
A massa seca da parte aérea (MSPA) das quatro espécies de planta em
crescimento conjunto e individual foi muito influenciada pelos tratamentos
(Figura 2). A menor produção de biomassa, sob a condição de crescimento
conjunto, ocorreu no tratamento não inoculado (NI) e a maior no tratamento com
o maior nível de riqueza de espécies de FMAs (R8). Em todos os tratamentos
com FMAs a MSPA foi maior que a observada no tratamento NI, indicando
benefício da presença dos FMAs para o aumento da biomassa da comunidade de
plantas. Isso também foi verificado por Grime et al. (1987), para espécies de
pequeno porte e por Flores-Aylas et al. (2003) ,para arbóreas em fase inicial de
crescimento.
A variação da riqueza de espécies de FMAs no solo induziu a um
aumento coincidente entre a biomassa das plantas e o número de espécies na
comunidade desses fungos, indicando a necessidade de uma comunidade mais
diversa em espécies de FMAs para uma melhor performance das plantas. Estes
resultados concordam com os obtidos por van der Heijden et al. (1998b), para
espécies de plantas oriundas de pastagens nativas na Europa. Entre os
tratamentos inoculados, aquele com uma única espécie de FMA foi inferior aos
demais e o tratamento com a máxima riqueza estudada induziu à maior produção
de MSPA, enquanto os tratamentos intermediários não diferiram entre si. Em
relação ao tratamento com nível alto de P no solo, verificou-se que este foi
superior ao NI e R1 e inferior a R8, mas proporcionou crescimento das plantas
semelhante ao verificado nos tratamentos com níveis intermediários de riqueza
de FMAs.
Quando as quatro espécies vegetais cresceram separadamente, verificou-
se que a MSPA também variou em função do tratamento, porém, sob esta
condição, o comportamento geral foi um pouco diferente do observado em
crescimento conjunto. Houve efeito positivo da inoculação e também do
aumento no teor de P no solo para a MSPA, em relação ao tratamento NI. Todos
32
FIGURA 2
Biomassa seca da parte aérea das quatro espécies vegetais, crescidas em
conjunto (a biomassa seca total por espécie foi dividida por 9, este era o
número de plantas na população de cada espécie) e individualmente. NI=
não inoculado, AP= nível alto de P no solo, R= níveis de riqueza espécies
de FMAs no solo (R1= G. etunicatum. R2= G. etunicatum + Gi.
margarita. R4= G. etunicatum + Gi. margarita + S. heterogama + A.
scrobiculata. R8= G. etunicatum + Gi. margarita + S. heterogama + A.
scrobiculata + G. clarum +Gi. gigantea + S. pellucida + E. colombiana).
Barras representam o erro padrão da média.
os tratamentos com FMAs foram superiores ao tratamento com nível alto P no
solo. Os tratamentos com uma e duas espécies de FMAs na comunidade não
diferiram entre si e foram inferiores aos de maior riqueza de espécies. Entre
estes últimos, também não houve diferença. Isso pode ser verificado na Figura 3,
que permite comparar a evolução da produção de biomassa da parte aérea sob as
duas condições de crescimento, em relação ao incremento relativo de riqueza de
FMAs. Sob a condição de crescimento individual, a produção de biomassa tende
a se estabilizar entre os tratamentos de maior riqueza de FMAs, enquanto, sob
crescimento conjunto, há forte tendência de aumento linear da biomassa
associada ao aumento da riqueza de espécies de FMAs no solo. Verifica-se que o
NI R1 R2 R4 R8 AP
0
4
8
12
16
20
NI R1 R2 R4 R8 AP
MSPA, g
0
4
8
12
16
20
Tratamentos
CRESCIMENTO CONJUNTO CRESCIMENTO INDIVIDUAL
Tratamentos
33
efeito do incremento na riqueza de espécies de FMAs no solo para o acúmulo de
biomassa destas plantas é dependente da condição de crescimento, sendo mais
evidente sob a condição de competição das plantas.
FIGURA 3
Relação de produção de biomassa em função do aumento da riqueza de
FMAs em crescimento conjunto e individual. R1= G. etunicatum. R2= G.
etunicatum + Gi. margarita. R4= G. etunicatum + Gi. margarita + S.
heterogama + A. scrobiculata. R8= G. etunicatum + Gi. margarita + S.
heterogama + A. scrobiculata + G. clarum +Gi. gigantea + S. pellucida +
E. colombiana.
Analisando-se a produção de biomassa em separado para cada espécie
vegetal, verifica-se comportamento diferenciado entre elas, em relação a cada
tratamento e, também, que houve diferença entre os tratamentos para a mesma
espécie (Figura 4). O crescimento das plantas em resposta à inoculação com
FMAs é dependente das espécies vegetais estudadas e varia tanto entre grupos
sucessionais quanto entre espécies do mesmo grupo, conforme verificado por
Siqueira & Saggin-Junior (2001) e Zangaro et al. (2002), sobre crescimento
individual das espécies vegetais e por Flores-Aylas et al. (2003), estudando estas
espécies arbóreas nativas em crescimento conjunto. A resposta diferenciada das
R2/R1 R4/R1 R8/R1
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
C
o
n
j
u
n
t
o
Individual
Razão
34
FIGURA 4
Biomassa seca da parte aérea por espécie vegetal, em crescimento conjunto
(a biomassa seca total por espécie foi dividida por 9, que era o número de
plantas na população de cada espécie) e individual. Barra representa o erro
padrão da média. NI= não inoculado, símbolo cheio na posição NI= alto P
no solo, R= níveis de riqueza espécies de FMAs no solo (R1= G.
etunicatum. R2= G. etunicatum + Gi. margarita. R4= G. etunicatum + Gi.
margarita + S. heterogama + A. scrobiculata. R8= G. etunicatum + Gi.
margarita + S. heterogama + A. scrobiculata + G. clarum +Gi. gigantea +
S. pellucida + E. colombiana). Barras representam o erro padrão da média.
plantas tem sido verificada também entre tratamentos de inoculação para a
mesma espécie vegetal, conforme estudos de Pouyu-Rojas et al. (2006) e Santos
et al. (2007), indicando a existência de compatibilidade diferenciada nas
combinações planta-fungo.
Sob a condição de crescimento conjunto, apenas a trema não respondeu
ao tratamento com o G. etunicatum como única espécie inoculada, em relação ao
NI e, apesar de ter respondido à inoculação quando a comunidade fúngica era
composta por mais de uma espécie de FMA, não houve a mesma tendência de
incremento da biomassa associado ao aumento da riqueza de espécies de FMAs
verificada para as demais espécies vegetais. A trema também foi a única espécie
Tratamentos
NI R1 R2 R4 R8
0
1
2
3
4
5
6
NI R1 R2 R4 R8
MSPA, g
0
1
2
3
4
5
6
AROEIRA
PAU FERRO TREMA FEDEGOSO
CRESCIMENTO CONJUNTO
Tratamentos
CRESCIMENTO INDIVIDUAL
35
em que o crescimento máximo foi obtido no tratamento com alto P no solo. Para
as demais espécies, este crescimento máximo foi verificado quando inoculadas.
A trema é considerada menos MA-dependente que as demais espécies, o que
pode explicar sua melhor habilidade em crescer na ausência de FMAs,
principalmente sob níveis mais elevados de P no solo (Paron et al., 1997;
Siqueira & Saggin-Júnior, 2001, Flores-Aylas et al., 2003). Sob condição de
competição, aquelas espécies mais dependentes da condição micorrízica são as
mais beneficiadas na presença dos FMAs (Scheublin et al., 2007) e, conforme os
resultados do presente estudo, este efeito é potencializado com o incremento da
riqueza de espécies de FMAs associada.
Crescendo individualmente, o comportamento das quatro espécies
vegetais apresentou tendência de resultados diferentes dos verificados em
crescimento conjunto. Para aroeira, trema e fedegoso houve efeito da inoculação
em relação ao não inoculado; no entanto, entre os tratamentos inoculados, não
foi verificada diferença significativa. Já para o pau-ferro, no tratamento com G.
etunicatum (R1), como única espécie da comunidade, houve um pequeno
incremento de MSPA, em relação ao NI. Ao crescer associado a uma
comunidade com duas ou mais espécies de FMAs, houve grande resposta em
crescimento em relação a R1, indicando benefício com o incremento da riqueza
de espécies de FMAs. Porém, não houve diferença entre os tratamentos com
mais de uma espécie fúngica na comunidade do solo.
Assim, foi verificado que o efeito da riqueza de espécies de FMAs é
mais evidente quando as espécies de planta crescem em conjunto, ou seja,
condição mais próxima da encontrada na natureza. Isso fica mais claro ao
analisar-se a relação de incremento médio da biomassa, por espécie de planta,
entre os tratamentos com extremos de riqueza de espécies de FMAs R1 e R8
(Figura 4). Enquanto, sob crescimento conjunto, esta relação média entre as
espécies indicou que a biomassa mais que dobrou de R1 para R8 (R8/R1 para a
36
trema = 1,6; aroeira = 1,7; pau-ferro = 2,7; fedegoso = 3,0), sob crescimento
individual esta relação foi próxima de um (trema = 1,02; aroeira = 1,01;
fedegoso = 1,09), praticamente sem aumento da biomassa, exceção feita ao pau-
ferro, que cresceu pouco em R1 e, por isso, apresentou relação R8/R1 de 3,2.
Outro ponto importante é que o efeito do aumento da riqueza de espécies de
FMAs varia muito com a espécie vegetal estudada, ressaltando a resposta
diferenciada entre as espécies à inoculação (Siqueira & Saggin-Junior, 2001) e
também aspectos da compatibilidade fungo-planta (Smith et al., 2004; Pouyu-
Rojas et al., 2006).
É importante salientar, também, que houve tendência de diferença entre
a MSPA das espécies em crescimento conjunto, em comparação ao crescimento
individual (Figura 2). Para o tratamento NI, houve ligeira vantagem para as
plantas crescidas em conjunto, enquanto que, inoculadas ou com alto P no solo,
esta tendência de diferença aumentou e a vantagem passou a ser das plantas
crescidas individualmente. Isso pode estar ligado à menor limitação de recursos
como luz, água e, principalmente, nutrientes e à ausência de competição intra e
interespecífica, sob a condição de crescimento individual. Esta tendência geral
de resultados também foi observada quando se analisou o comportamento da
MSPA por espécie vegetal (Figura 4).
A altura das plantas foi distinta entre as espécies estudadas, quanto ao
tratamento e também foi muito influenciada pela época de avaliação (Figura 5).
Aos dois meses após a implantação do experimento, foi verificado pouco efeito
dos tratamentos para a altura das plantas, tanto em crescimento conjunto quanto
individualmente das espécies (Figura 5 a, b). Em relação ao tratamento NI, a
inoculação apresentou leve tendência de efeito, como pode ser verificado para o
fedegoso crescendo individualmente e também para as quatro espécies
hospedeiras em crescimento conjunto.
37
FIGURA 5
Altura das plantas aos 60, 90 e 120 dias após o transplantio, sob condição de
crescimento conjunto e individual. NI= não inoculado, símbolo cheio na
posição NI= nível alto de P no solo, R= níveis de riqueza de espécies de
FMAs no solo (R1= G. etunicatum. R2= G. etunicatum + Gi. margarita.
R4= G. etunicatum + Gi. margarita + S. heterogama + A. scrobiculata. R8=
G. etunicatum + Gi. margarita + S. heterogama + A. scrobiculata + G.
clarum +Gi. gigantea + S. pellucida + E. colombiana). Barra representa o
erro padrão da média.
NI R1 R2 R4 R8
Altura, cm
0
10
20
30
40
50
60
70
NI R1 R2 R4 R8
0
10
20
30
40
50
60
70
NI R1 R2 R4 R8
Altura, cm
0
8
16
24
32
40
48
NI R1 R2 R4 R8
0
8
16
24
32
40
48
NI R1 R2 R4 R8
altura, cm
0
4
8
12
16
20
24
NI R1 R2 R4 R8
0
4
8
12
16
20
24
a)
60 dias
b)
60 dias
CRESCIMENTO CONJUNTO
CRESCIMENTO INDIVIDUAL
AROEIRA PAU FERRO TREMA
FEDEGOSO
d)
90 dias
c)
90 dias
120 dias
e)
Tratamentos
120 dias
f)
Tratamentos
38
Em todas as situações, este efeito foi mais evidente para o tratamento
com a maior riqueza de FMAs, oito espécies no total, apesar de, para o fedegoso
e para a trema, em crescimento conjunto, esta tendência de incremento na altura,
em relação ao NI, tenha sido verificada também para tratamentos de menor
riqueza, como R2 e R4, porém, inferiores a R8. Apenas para a trema em
crescimento conjunto o tratamento com nível alto de P no solo se destacou dos
demais, ressaltando a maior habilidade desta espécie para crescer na ausência de
FMAs e responder a P.
Aos três meses após o transplantio já era clara a variação de resultados
entre os tratamentos (Figura 5 c, d). Em crescimento conjunto e individual,
houve efeito positivo da presença de FMAs para a altura das quatro espécies de
hospedeiros estudadas. O único hospedeiro que não respondeu a todos os
tratamentos com FMAs foi o pau-ferro. Crescendo em conjunto com as outras
espécies vegetais ou individualmente, o pau-ferro não respondeu ao tratamento
R1, porém, nos tratamentos seguintes, verificou-se efeito positivo para a altura
das plantas e ainda houve tendência de aumento desta variável associada ao
aumento na quantidade de espécies de FMAs na comunidade destes fungos no
solo. Esta tendência de resposta positiva ao aumento na riqueza de espécies de
FMAs também foi verificada para as outras espécies de planta, principalmente
sob crescimento conjunto.
A maior resposta ao tratamento com nível alto de P no solo foi
verificada para a trema, principalmente, em condição de crescimento conjunto.
O pau-ferro e a aroeira também responderam a este tratamento, porém, a
resposta, em relação ao NI, foi pequena comparada à da trema, tendo o pau-ferro
respondido a este tratamento somente crescendo individualmente. Já o fedegoso
não respondeu à dose de P estudada, indicando que para que estas três espécies
cresçam na ausência de FMAs, elas exigem uma quantidade externa de P no solo
maior que a trema.
39
Na ausência de inoculação verifica-se ampla diferença de crescimento
entre as espécies vegetais, como pode ser visto nos tratamentos NI e alto P,
havendo variação quanto à espécie dominante em altura na comunidade artificial
de plantas. Quando inoculadas, houve melhor equilíbrio entre as espécies e este
equilíbrio tendeu a aumentar com o aumento de espécies na comunidade de
FMAs, principalmente entre os extremos de riqueza destes fungos.
Este comportamento não apresenta boa relação quando as espécies estão
em crescimento individual (Figura 5 d). Esta excelente relação entre o efeito
precoce dos FMAs para o crescimento das plantas e a eficiência destes em
estádios posteriores do crescimento dos hospedeiros, também verificada por
Santos et al. (2007) para arbóreas nativas, ajuda a explicar o melhor resultado do
tratamento R8 em relação aos demais, no final do período de condução do
experimento.
De modo geral, a tendência dos resultados observados aos 120 dias foi
muito parecida com a verificada aos 90 dias de implantação do experimento e,
diante disso, houve apenas uma confirmação do comportamento, verificado aos
três meses de crescimento (Figura 5 e, f). No entanto, aos 120 dias, houve maior
tendência de a altura das plantas crescidas em conjunto ser menor que a das
plantas crescidas individualmente, indicando um esgotamento mais intenso dos
recursos sob cultivo conjunto. Isso sugere que as limitações para o crescimento
das plantas em conjunto foram maiores que individualmente, podendo ser uma
justificativa para o efeito mais evidente da riqueza de espécies de FMAs para a
produção de biomassa sob a primeira condição (Figuras 2 e 3). Isto, pois,
preconiza-se que a importância desta simbiose para as plantas aumenta na
medida que aumentam também as limitações do ambiente para o adequado
crescimento delas (Siqueira & Saggin-Júnior, 1995 e Smith & Read, 1997).
Outro parâmetro do crescimento das plantas estudado foi a relação da
massa seca de raiz sobre a massa seca de parte aérea. Tanto em crescimento
40
conjunto quanto em crescimento individual os diversos tratamentos estudados
influenciaram esta relação, para as quatro espécies hospedeiras (Figura 6).
FIGURA 6
Relação da massa seca de raiz sobre massa seca de parte aérea, sob
condição de crescimento conjunto e individual. NI= não inoculado,
símbolo cheio na posição NI= nível alto de P no solo, R= níveis de
riqueza de espécies de FMAs no solo (R1= G. etunicatum. R2= G.
etunicatum + Gi. margarita. R4= G. etunicatum + Gi. margarita + S.
heterogama + A. scrobiculata. R8= G. etunicatum + Gi. margarita + S.
heterogama + A. scrobiculata + G. clarum +Gi. gigantea + S. pellucida +
E. colombiana). Barra representa o erro padrão da média.
Em crescimento conjunto, o efeito da presença de FMAs foi distinto
entre os hospedeiros. Para o tratamento R1, o fedegoso e a aroeira não
apresentaram variação na relação Raiz/PA, em relação ao tratamento não
inoculado NI, porém, para a trema e para o pau-ferro, houve tendência de queda
na relação Raiz/PA. Verificou-se que o incremento na riqueza de espécies de
FMAs, de uma para duas espécies de fungo no solo, reduziu a relação Raiz/PA
das quatro espécies vegetais estudadas. Nos tratamentos seguintes, manteve-se
NI R1 R2 R4 R8
Raíz/PA
0,0
0,3
0,6
0,9
1,2
1,5
1,8
NI R1 R2 R4 R8
0,0
0,3
0,6
0,9
1,2
1,5
1,8
Tratamentos
CRESCIMENTO INDIVIDUAL
Tratamentos
CRESCIMENTO CONJUNTO
AROEIRA
PAU FERRO TREMA FEDEGOSO
41
esta tendência de queda, principalmente para aroeira, fedegoso e trema. Sob a
condição de crescimento individual, a interferência da inoculação sobre a
relação Raiz/PA demonstrou uma tendência de queda mais forte que em
comparação à condição de crescimento conjunto.
Para as quatro espécies vegetais, o tratamento contendo apenas G.
etunicatum reduziu a relação Raiz/PA, em relação ao NI e esta tendência
manteve-se no tratamento R2. Nos tratamentos seguintes, a relação Raiz/PA
tendeu a se estabilizar em relação ao tratamento composto pelo G. etunicatum
mais G. margarita, refletindo a maior influência da variação de riqueza de
espécies de FMAs sobre os parâmetros de crescimento das plantas sob
crescimento conjunto, como verificado anteriormente para a biomassa da parte
aérea. É interessante que, para a maioria das situações, os maiores valores de
relação Raiz/PA foram observados nas plantas do tratamento não inoculado NI.
Este efeito dos FMAs pode estar relacionado à redução das limitações
no solo para o crescimento das plantas, como, por exemplo, o melhor acesso a
nutrientes como o P. Isto pode ser evidenciado confrontando-se os resultados
obtidos nos tratamentos com FMAs com os do tratamento com nível alto de P no
solo, para o qual, na maioria das situações, também houve redução na relação
Raiz/PA, em relação ao tratamento NI. Como comentado por Lovato et al.
(1996), plantas micorrizadas tendem a reduzir a relação Raiz/PA, implicando
numa maior eficiência no acúmulo de biomassa, pois seria investido
proporcionalmente mais em parte aérea que em raízes. Do ponto de vista
conservacionista, isto seria muito valioso, por exemplo, para a recuperação de
áreas degradadas, favorecendo a cobertura do solo, dentre outros benefícios.
A relação de competitividade entre as quatro espécies vegetais em
crescimento conjunto variou drasticamente sob influência dos tratamentos
estudados (Figura 7). Na ausência de FMAs, tanto sob baixo quanto nível alto de
P no solo, a comunidade de plantas foi dominada pela população de plantas da
42
FIGURA 7
Contribuição relativa de cada espécie vegetal para biomassa total da
comunidade de plantas. NI= não inoculado, AP= nível alto de P no solo,
R= níveis de riqueza de espécies de FMAs no solo (R1= G. etunicatum.
R2= G. etunicatum + Gi. margarita. R4= G. etunicatum + Gi. margarita
+ S. heterogama + A. scrobiculata. R8= G. etunicatum + Gi. margarita +
S. heterogama + A. scrobiculata + G. clarum +Gi. gigantea + S.
pellucida + E. colombiana).
trema, principalmente sob a segunda condição. Neste último tratamento, a
espécie trema foi responsável por cerca de 70% da biomassa total. Enquanto a
trema dominou a produção de MSPA na ausência de FMAs, quando estes
estavam presentes, sua contribuição para a biomassa total diminuiu muito, sendo
sua menor contribuição relativa no tratamento com o maior nível de diversidade
estudada. No entanto, como verificado por Grime et al. (1987) e Flores-Aylas et
al. (2003), a estrutura da comunidade de plantas, medida pela produção relativa
de biomassa da parte aérea de cada espécie, torna-se mais equilibrada na
presença de FMAs, confirmando que as espécies menos competitivas na
ausência de FMAs (Flores-Aylas et al., 2003) e mais dependentes destes fungos
(Scheublin et al., 2007) são as mais beneficiadas na presença deles. Estes
NI
AP
R1
R2
R4
R8
45%
23%
12%
20%
72%
9%
14%
5%
26%
15%
38%
21%
23% 24%
27%26%
24%
21%
31%
24%
15%
23%
33%
29%
Fedegoso
Trema
Aroeira Pau ferro
NI
AP
R1R1
R2R2R2
R4R4R4
R8R8R8
45%
23%
12%
20%
72%
9%
14%
5%
26%
15%
38%
21%
23% 24%
27%26%
24%
21%
31%
24%
15%
23%
33%
29%
Fedegoso
Trema
Aroeira Pau ferroFedegosoFedegoso
TremaTrema
AroeiraAroeira Pau ferroPau ferro
43
resultados contrariam os verificados por Hartinett & Wilson (1999) e O´Connor
et al. (2002), tendo, nestes casos, a eliminação dos FMAs equilibrado melhor a
estrutura da comunidade de plantas porque as espécies subordinadas
(micotróficas facultativas) foram favorecidas em detrimento da dominante
(micotrófica obrigatória).
Como já comentado, as espécies vegetais apresentam respostas e
dependência micorrízica distintas entre si e também respondem diferentemente a
distintas espécies de FMAs. Este é um conjunto de fatores que podem interferir
nas relações de competição entre espécies vegetais e justificar a variação na
estrutura e biomassa total da comunidade de plantas, em função da quantidade
de espécies de FMAs presentes, como proposto por van der Heijden et al.
(1998b).
Outro importante aspecto avaliado foi a variação de crescimento entre
os indivíduos da mesma espécie para as plantas em crescimento conjunto. Para
isto, calculou-se a variabilidade na população, em relação à produção de
biomassa da parte aérea, e esta variável foi muito influenciada pelos tratamentos
(Figura 8). Sob influência do tratamento com menor nível de riqueza de espécies
de FMAs, R1, as plantas das quatro espécies apresentaram tendência de aumento
da variabilidade em relação à NI. Porém, nos tratamentos seguintes, o
comportamento foi variado entre as espécies hospedeiras. Enquanto aroeira,
fedegoso e pau-ferro apresentaram forte tendência de aumento linear da
variabilidade na população associada ao aumento na riqueza de espécies de
FMAs, a trema apresentou comportamento inverso a este, reduzindo a
variabilidade da população nos tratamentos com múltiplas espécies de FMAs na
comunidade do solo, em relação ao tratamento com apenas uma espécie. Este
resultado, apresentado pela trema, é resultante da redução de sua
competitividade, em relação às demais espécies vegetais, associada ao aumento
44
FIGURA 8
Variabilidade no crescimento conjunto da aroeira (a), fedegoso (b), pau-ferro
(c) e trema (d), determinada pelo calculo da variância populacional para a
MSPA na população de cada espécie. * Tratamento com nível alto de P no
solo. NI= não inoculado, R= níveis de riqueza de espécies de FMAs no solo
(R1= G. etunicatum. R2= G. etunicatum + Gi. margarita. R4= G.
etunicatum + Gi. margarita + S. heterogama + A. scrobiculata. R8= G.
etunicatum + Gi. margarita + S. heterogama + A. scrobiculata + G. clarum
+Gi. gigantea + S. pellucida + E. colombiana).
da riqueza de espécies destes fungos no solo, indicando que o aumento da
plasticidade favorece a capacidade competitiva.
Este comportamento, geral das plantas, revela que a expressão do
potencial genético de cada indivíduo, na população, é favorecida quando as
Trema
Tratamentos
NI R1 R2 R4 R8
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Pau ferro
Tratamentos
NI R1 R2 R4 R8
Variância populacional
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Fedegoso
NI R1 R2 R4 R8
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Aroeira
NI R1 R2 R4 R8
Variância populacional
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
a)
c)
b)
* 0,08 * 0,01
* 0,02 * 2,81
d)
45
condições de crescimento se tornam mais favoráveis e específicas para cada
espécie e indivíduo, havendo relação direta com a inoculação e o aumento da
riqueza de espécies de FMAs. Os FMAs agem aumentando as diferenças entre
os indivíduos na população (Facelli et al., 1999), no entanto, o comportamento é
dependente das espécies vegetais envolvidas e da riqueza de espécies de FMAs
na comunidade do solo. Isto tem reflexo para as relação de competição entre as
plantas e para a persistência destas em comunidade (Whitham et al., 2003;
Lankau & Strauss, 2007).
4.2 Teor e conteúdo de nutrientes nas plantas
Os teores dos nutrientes na MSPA das espécies vegetais estudadas
foram ligeiramente influenciados pelos tratamentos e, em muitas das situações,
não houve efeito, como mostrado na Tabela 3. Dentre os nutrientes avaliados, o
nitrogênio e o enxofre foram os menos influenciados pelos tratamentos,
enquanto o cálcio, o cobre e o zinco foram os que mais apresentaram situações
com diferença. Apenas em condição de crescimento conjunto e para o Ca na
aroeira, Cu no pau-ferro e Zn no fedegoso, não foi detectada diferença entre os
tratamentos (Tabela 3).
Quando houve diferença entre os tratamentos, quanto ao teor de
determinado nutriente, esta diferença esteve muito restrita à comparação de teor
entre as plantas não inoculadas e as inoculadas. Entre os tratamentos inoculados,
na maioria dos casos, houve pouca variação no teor dos nutrientes e, quando foi
constatada alguma diferença, não foi possível estabelecer uma relação clara
desta com o nível de riqueza de espécies de FMAs estudado, indicando uma
fraca relação entre os teores dos nutrientes e o efeito dos tratamentos sobre o
crescimento das plantas. Mesmo assim, foi possível identificar algumas
situações em que a riqueza de FMAs influenciou o teor dos nutrientes, sendo os
46
Tabela 3 Teor de nutrientes na MSPA das quatro espécies vegetais estudadas.
Aroeira Fedegoso Pau-ferro Trema
Tratamentos IND CON IND CON IND CON IND CON
Nitrogênio, g kg
-1
NI
20,8 a 17,2 a 31,2 b 28,1 a 19,7 a 16,7 a 11,4 b 26,2 a
R1
17,9 a 14,8 a 22,8 c 21,3 b 21,3 a 15,1 a 23,6 a 21,1 a
R2
19,9 a 14,3 a 16,8 c 18,2 b 18,9 a 17,2 a 23,9 a 19,6 a
R4
17,6 a 15,9 a 19,7 c 17,6 b 22,3 a 14,8 a 23,9 a 20,3 a
R8
20,8 a 14,3 a 21,3 c 17,9 b 24,1 a 16,4 a 22,8 a 18,2 a
AP
23,8 a 14,6 a 28,4 a 24,7 a 21,8 a 14,8 a 22,3 a 22,1 a
Fósforo, g kg
-1
NI
0,82 b 0,62 a 0,49 d 0,50 b 0,98 a 0,37 c 1,1 c 076 a
R1
0,97 b 0,70 a 0,70 c 0,54 b 0,92 a 0,53 a 1,3 c 0,78 a
R2
1,35 a 0,70 a 0,80 b 0,68 a 0,90 a 0,55 a 1,6 b 0,91 a
R4
1,13 a 0,77 a 0,88 a 0,63 a 0,97 a 0,55 a 1,8 a 0,90 a
R8
1,08 a 0,59 a 0,80 b 0,63 a 0,87 a 0,59 a 1,3 c 0,81a
AP
0,88 b 0,67 a 0,54 d 0,45 b 0,60 a 0,42 a 1,5 b 0,90 a
Potássio, g kg
-1
NI
17,1 a 16,5 a 13,9 b 19,6 a 13,9 a 13,4 a 20,6 a 20,9 a
R1
16,3 a 18,3 a 13,0 b 17,0 b 12,1 a 12,5 a 18,0 b 17,4 a
R2
15,4 a 20,9 a 13,9 b 15,2 b 13,9 a 13,4 a 22,3 a 20,9 a
R4
17,1 a 17,4 a 13,9 b 14,3 b 13,0 a 10,7 a 21,5 a 20,9 a
R8
17,1 a 19,4 a 13,9 b 14,3 b 14,8 a 12,5 a 15,4 b 21,9 a
AP
18,8 a 20,1 a 17,4 a 16,1 b 6,9 b 13,4 a 16,2 b 19,1 a
Cálcio, g kg
-1
NI
7,80 a 7,97 a 14,6 b 16,5 b 14,7 b 10,3 c 18,0 b 27,8 a
R1
7,52 a 5,20 b 19,5 b 18,1 b 17,4 b 13,3 b 21,6 a 18,3 b
R2
7,52 a 4,55 b 21,3 b 21,1 a 16,7 b 16,5 a 20,3 a 17,8 b
R4
6,20 a 5,72 b 22,3 a 20,5 a 20,2 a 17,1 a 21,2 a 17,2 b
R8
6,02 a 7,50 a 19,4 a 20,6 a 16,9 b 16,4 a 14,3 b 15,8 b
AP
7,75 a 7,50 a 22,7 a 21,4 a 6,1 c 10,5 a 22,2 a 31,2 a
Magnésio, g kg
-1
NI
21,2 a 21,6 a 16,7 a 17,1 a 15,9 a 10,9 a 42,1 a 43,2 a
R1
18,7 b 19,2 b 15,0 a 14,5 b 13,9 b 8,3 b 34,5 a 28,6 b
R2
20,7 a 15,9 c 15,9 a 17,6 b 11,9 c 9,2 b 35,6 a 35,1 b
R4
20,8 a 15,4 c 16,7 a 17,7 a 13,7 b 9,4 b 40,9 a 34,2 b
R8
18,1 b 18,6 b 17,2 a 19,4 a 12,6 c 9,9 a 21,9 b 32,6 b
AP
18,8 b 22,5 a 18,4 a 13,7 b 8,1 d 8,8 b 40,8 a 48,6 a
...continua...
47
Tabela 3, Cont.
Aroeira Fedegoso Pau-ferro Trema
Tratamentos IND CON IND CON IND CON IND CON
Enxofre, g kg
-1
NI
3,08 b 0,39 a 1,87 b 2,40 a 0,98 a 0,72 a 1,88 a 0,25 a
R1
2,67 b 0,62 a 1,44 b 3,26 a 0,72 a 0,63 a 1,24 a 0,19 a
R2
3,60 a 0,57 a 1,33 b 1,33 b 0,62 a 0,67 a 1,50 a 0,20 a
R4
2,77 b 0,91 a 1,88 b 0,96 b 0,59 a 1,08 a 1,39 a 0,14 a
R8
2,73 b 0,77 a 1,84 b 0,74 b 0,54 a 0,57 a 1,37 a 0,07 a
AP
2,73 b 0,51 a 2,50 a 2,48 a 1,14 a 0,54 a 1,14 a 0,40 a
Cobre, mg kg
-1
NI
3,1 b 6,9 c 6,6 b 5,7 b 15,4 a 6,2 a 4,3 c 7,7 b
R1
6,4 a 10,9 a 7,6 a 6,3 b 13,2 b 7,9 a 5,3 b 9,1 a
R2
6,7 a 9,7 b 8,4 a 6,8 a 11,7 b 7,1 a 5,6 b 8,9 a
R4
7,7 a 11,8 a 8,6 a 8,0 a 13,9 a 7,8 a 5,7 b 9,5 a
R8
6,9 a 9,6 b 8,8 a 7,4 a 12,1 b 9,1 a 7,8 a 9,2 a
AP
2,4 b 6,4 c 6,2 b 5,0 b 7,2 c 6,6 a 3,7 c 6,8 b
Zinco, mg kg
-1
NI
7,00 b 23,3 a 11,2 b 14,1 a 25,0 a 7,9 b 12,3 b 14,0 b
R1
13,4 a 24,3 a 13,1 b 13,4 a 17,6 b 18,1 a 12,1 b 17,7 a
R2
14,1 a 22,2 a 21,1 a 12,6 a 18,2 b 11,5 b 16,2 a 18,2 a
R4
10,7 a 24,1 a 17,4 a 15,8 a 23,3 a 18,8 a 14,7 a 20,9 a
R8
12,5 a 20,4 b 16,3 a 12,9 a 17,3 b 12,9 b 16,9 a 16,8 a
AP
4,9 b 17,0 b 18,6 a 15,1 a 13,7 b 8,9 b 11,0 b 18,3 a
Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si (Scott-Knott, 5%).
NI= não inoculado, AP= tratamento com nível alto de fósforo no solo, R= níveis de
riqueza de espécies de FMAs no solo (R1= G. etunicatim, R2= G. etunicatim + Gi.
margarita, R4= G. etunicatim + Gi. margarita + S. heterogama + A. scrobiculata, R8=
G. etunicatim + Gi. margarita + S. heterogama + A. scrobiculata + G. clarum +Gi.
gigantea + S. pellucida + E. colombiana).
resultados dependentes do nutriente analisado e da espécie de planta. Falta de
consistência dos resultados para o teor de nutrientes na biomassa da parte aérea
de espécies arbóreas nativas de diferentes grupos sucessionais, sob influência de
micorrizas e variação na disponibilidade de nutrientes, também tem sido
verificada por estudos como de Carneiro et al. (1996) e Siqueira et al. (1998).
No entanto, quando foi verificado efeito dos tratamentos para o teor de
nutrientes, este foi mais relacionado às espécies mais responsivas a micorriza e P
48
e aquelas pertencentes aos grupos de início de sucessão como a trema. Ainda, de
maneira geral, foi possível identificar dois padrões de variação entre os
nutrientes estudados. O fósforo, o cobre e o zinco apresentaram tendência de
aumento de teor, quando as plantas foram inoculadas com FMAs, em
comparação ao tratamento NI.
Para os demais nutrientes analisados, verificou-se tendência contrária à
identificada para o P, Cu e Zn. Pensando na utilização destas espécies vegetais,
por exemplo, em programas de revegetação de áreas degradadas, os dados de
teor dos nutrientes são pouco informativos, se comparados ao acúmulo de
nutrientes na biomassa total, o qual pode indicar o potencial de cada espécie em
capturar nutrientes do solo, normalmente escassos nestas áreas, concentrando na
parte aérea e posterior liberação para sistema via ciclagem da matéria orgânica,
principalmente entre espécies de diferentes grupos sucessionais, conforme
verificado por Siqueira et al. (1998).
Um aspecto interessante foi verificado para os teores de N e P; houve
forte tendência dos teores de estes nutrientes serem numericamente inferiores
nas plantas em crescimento conjunto, em relação às crescidas individualmente,
principalmente quando inoculadas. Isso reflete a disponibilidade mais limitada
destes nutrientes sob a condição de crescimento conjunto, sendo este um fator de
estresse que pode justificar o menor crescimento das plantas sob esta condição e
também ter contribuído para o efeito mais evidente da riqueza de FMAs para o
crescimento das plantas, em relação ao crescimento individual. Condições
nutricionais subótimas para o adequado crescimento das plantas são requeridas
para o sucesso das MAs (Siqueira & Saggin Júnior, 1995), o que parece ter sido
intensificado sob condição de competição. Foi verificado que a riqueza de
espécies de FMAs na comunidade do solo tem efeito positivo sobre a absorção
de nutrientes pelas plantas. Apesar de este efeito ter sido menos evidente sobre o
49
teor de nutrientes, ele foi claro sobre o acúmulo pelas plantas, principalmente
sob crescimento conjunto.
Quanto ao acúmulo de nutrientes na MSPA das plantas, os dados da
Tabela 4 mostram que os tratamentos também influenciaram esta variável para
as quatro espécies vegetais, tanto em crescimento conjunto quanto individual. O
conteúdo de nutrientes na MSPA foi maior nas plantas inoculadas que nas
plantas do tratamento NI, refletindo os dados de crescimento, devido à estreita
relação entre o acúmulo de biomassa e o acúmulo de nutrientes. Os resultados de
acúmulo de nutrientes aqui verificados confirmam o benefício da inoculação e
do aumento da riqueza de espécies de FMAs no solo para o aumento do acúmulo
de nutrientes e crescimento das plantas em competição, como verificado por van
der Heijden et al. (1998b), para uma comunidade de plantas composta por
espécies herbáceas e graminóides. Os resultados também revelam que o
conteúdo de nutrientes varia muito com a espécie hospedeira e a composição do
inóculo micorrízico e isto tem relação com compatibilidade fungo-planta (Smith
et al., 2004; Pouyu-Rojas et al., 2006). A competição por nutrientes foi mais
intensa sob a condição de crescimento conjunto, pois, como verificado para os
teores de alguns nutrientes, o conteúdo de todos os nutrientes avaliados também
foi menor sob esta condição do que para a condição de crescimento individual,
principalmente nos tratamentos inoculados.
50
TABELA 4 Conteúdo de nutrientes na MSPA das quatro espécies vegetais.
Aroeira Fedegoso Pau-ferro Trema
Tratam. IND CON IND CON IND CON IND CON
Nitrogênio, mg planta
-1
NI
15,8 b 7,7 d 5,2 b 5,8 d 7,8 c 6,3 c 4,6 b 24,7 b
R1
63,6 a 21,2 c 80,1 a 17,1 c 21,2 c 8,2 c 73,7 a 22,2 b
R2
63,8 a 19,0 c 63,2 a 25,0 b 73,2 b 20,3 b 61,0 a 25,2 b
R4
79,4 a 24,5 b 81,0 a 22,2 b 91,1 a 17,2 b 71,3 a 29,4 b
R8
88,7 a 34,2 a 77,5 a 34,3 a 102,8 a 25,4 a 85,7 a 19,2 b
AP
34,7 b 9,9 d 17,9 b 5,1 d 17,8 c 6,1 c 84,2 a 76,7 a
Fósforo, mg planta
-1
NI
0,6 b 0,3 c 0,1 c 0,1 d 0,4 b 0,1 c 0,4 b 0,7 b
R1
3,5 a 1,1 b 2,5 b 0,4 c 0,9 b 0,3 c 4,0 a 0,8 b
R2
4,4 a 0,9 b 2,9 b 0,9 b 3,4 a 0,6 b 4,2 a 1,2 b
R4
5,0 a 1,3 a 3,7 a 0,8 b 3,9 a 0,6 b 5,4 a 1,3 b
R8
4,6 a 1,4 a 2,9 b 1,2 a 3,7 a 0,9 a 4,8 a 0,8 b
AP
1,3 b 0,5 c 0,2 c 0,1 d 0,5 b 0,2 c 5,7 a 3,1 a
Potássio, mg planta
-1
NI
13,0 c 7,3 c 2,3 b 4,1 d 5,5 b 4,9 c 8,3 b 19,9 b
R1
56,8 b 14,9 b 49,1 a 13,6 c 12,4 b 6,6 c 56,3 a 18,1 b
R2
49,4 b 27,7 b 50,2 a 20,9 b 53,2 a 15,9 b 57,1 a 27,2 b
R4
78,4 a 29,3 b 57,5 a 18,4 b 53,1 a 12,6 b 64,0 a 29,9 b
R8
72,0 a 47,0 a 50,6 a 27,4 a 66,1 a 19,4 a 56,6 a 23,1 b
AP
26,7 c 14,3 c 8,1 b 3,4 d 5,6 b 5,5 c 64,8 a 67,1 a
Cálcio, mg planta
-1
NI
5,9 b 3,4 b 2,4 b 3,4 d 5,8 b 3,9 b 7,3 c 25,9 b
R1
26,9 a 7,4 b 73,2 a 14,5 c 17,5 b 7,3 b 67,2 b 18,8 b
R2
24,6 a 6,9 b 77,7 a 27,9 b 64,2 a 19,5 a 51,7 b 22,9 b
R4
27,5 a 9,6 b 92,6 a 26,2 b 73,3 a 20,1 a 63,4 b 25,1 b
R8
25,3 a 18,5 a 70,6 a 39,3 a 82,3 a 25,8 a 51,3 b 16,7 b
AP
11,1 b 5,2 b 10,6 b 4,4 d 4,9 b 4,3 b 84,9 a 108,4 a
Magnésio, mg planta
-1
NI
16,1 c 9,4 c 2,8 b 3,5 d 6,3 b 4,2 c 17,0 c 40,2 b
R1
66,8 b 21,6 b 55,8 a 11,7 c 13,9 b 4,5 c 107,0 b 29,7 b
R2
67,3 b 20,5 b 58,1 a 24,2 b 45,4 a 10,9 b 90,8 b 45,3 b
R4
92,9 a 31,1 b 69,1 a 22,6 b 56,3 a 11,1 b 121,0 a 49,6 b
R8
76,4 b 54,7 a 64,6 a 37,5 a 54,8 a 15,5 a 78,9 b 34,8 b
AP
27,7 c 13,5 c 8,6 b 2,8 d 6,5 b 3,6 c 156,1 a 169,1 a
...continua…
51
Tabela 4, Cont.
Aroeira Fedegoso Pau-ferro Trema
Tratam. IND CON IND CON IND CON IND CON
Enxofre, mg planta
-1
NI
2,3 b 0,2 c 0,3 c 0,5 c 0,4 b 0,3 a 0,7 b 0,2 b
R1
9,6 a 1,1 b 5,0 b 2,6 a 0,7 b 0,4 a 3,9 a 0,2 b
R2
11,4 a 0,7 b 4,8 b 1,8 a 2,4 a 0,8 a 3,8 a 0,2 b
R4
12,1 a 1,5 a 7,7 a 1,3 b 2,4 a 1,3 a 4,2 a 0,2 b
R8
11,7 a 1,9 a 6,7 a 1,4 b 2,2 a 0,9 a 4,7 a 0,1 b
AP
3,9 b 0,3 c 1,2 c 0,5 c 0,9 b 0,2 a 4,5 a 1,3 a
Cobre, µg planta
-1
NI
2,4 c 3,1 c 1,1 b 1,2 d 6,1 b 2,3 c 1,7 c 7,2 b
R1
22,7 b 15,6 b 26,9 a 5,2 c 13,3 b 4,3 c 16,6 b 9,5 b
R2
21,2 b 12,9 b 30,4 a 9,5 b 44,4 a 8,4 b 14,3 b 11,4 b
R4
34,1 a 19,8 a 35,7 a 10,2 b 56,9 a 9,1 b 17,2 b 13,4 b
R8
29,2 a 22,8 a 31,8 a 14,1 a 53,1 a 1,5 a 28,8 a 9,8 b
AP
5,6 c 4,4 c 2,9 b 1,1 d 5,9 b 2,7 c 14,3 b 23,6 a
Zinco, µg planta
-1
NI
5,3 b 10,1 b 1,9 b 2,8 d 10,0 c 3,0 c 4,9 a 13,3 b
R1
47,5 a 34,8 a 46,5 a 10,8 c 17,7 c 9,7 b 37,5 b 18,6 b
R2
44,7 a 32,1 a 71,7 a 17,2 b 69,8 b 13,8 b 41,6 b 23,3 b
R4
48,0 a 40,3 a 75,8 a 20,0 b 94,3 a 21,5 a 44,2 b 29,4 b
R8
53,2 a 47,5 a 60,8 a 24,7 a 75,5 b 21,2 a 62,8 a 17,9 b
AP
7,1 b 11,8 b 8,7 b 3,2 d 11,1 c 3,7 c 41,0 b 63,4 a
Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si (Scott-Knott, 5%).
NI= não inoculado, AP= tratamento com nível alto de fósforo no solo, R= níveis de
riqueza de espécies de FMAs no solo (R1= G. etunicatim, R2= G. etunicatim + Gi.
margarita, R4= G. etunicatim + Gi. margarita + S. heterogama + A. scrobiculata, R8=
G. etunicatim + Gi. margarita + S. heterogama + A. scrobiculata + G. clarum +Gi.
gigantea + S. pellucida + E. colombiana).
4.3 Colonização micorrízica e contagem de esporos
A colonização micorrízica, avaliada aos 120 dias de condução do
experimento, é apresentada na Tabela 5. Independentemente da espécie vegetal
estudada e da condição de crescimento conjunto ou individual, nenhum sinal de
colonização micorrízica foi detectado nas raízes das plantas dos tratamentos não
inoculados. Todas as plantas inoculadas apresentaram colonização elevada com
52
valores superiores a 40% para a maioria dos tratamentos. Para fedegoso e trema,
em crescimento conjunto, a elevação da riqueza de espécies de FMAs no solo
não influenciou a colonização. Enquanto que, para pau-ferro e aroeira, verificou-
se efeito distinto e inverso entre estas espécies. Enquanto o pau-ferro exibiu
tendência de aumento da taxa colonização associado ao aumento da riqueza de
FMAs, principalmente entre os tratamentos com níveis extremos de riqueza (R1
e R8); para a aroeira esta tendência foi contrária.
TABELA 5 Colonização micorrízica das quatro espécies vegetais estudadas.
Crescimento conjunto
Crescimento individual
Plantas R
1
R
2
R
4
R
8
R
1
R
2
R
4
R
8
--------------------------------- Colonização, % -----------------------------
Aroeira 53 a 58 a 46 b 38 b
27 b 49 a 54 a 50 a
Fedegoso 58 a 68 a 66 a 59 a
57 b 75 a 44 c 68 a
Pau-ferro 22 c 54 a 29 b 54 a
13 c 24 b 17 c 45 a
Trema 57 a 58 a
54 a
50 a
32 c 56 a 45 b 58 a
Médias seguidas pela mesma letra na linha não deferem entre si (Scott-knott, 5%). R=
níveis de riqueza de espécies de FMAs no solo (R1= G. etunicatim, R2= G. etunicatim +
Gi. margarita, R4= G. etunicatim + Gi. margarita + S. heterogama + A. scrobiculata,
R8= G. etunicatim + Gi. margarita + S. heterogama + A. scrobiculata + G. clarum +Gi.
gigantea + S. pellucida + E. colombiana).
Em crescimento individual, o comportamento geral da colonização dos
diferentes hospedeiros estudados foi distinto do comportamento observado sob
crescimento conjunto, exceção feita para o pau-ferro que, assim como verificado
sob crescimento conjunto, apresentou tendência de aumento da colonização
devido ao aumento da riqueza de FMAs, principalmente quando esta
comparação foi feita entre os tratamentos de extremos de riqueza de FMAs, R1 e
R8. De modo geral, houve tendência de incremento da colonização micorrízica
53
devido o aumento da riqueza de espécies, sob a condição de crescimento
individual.
Comportamento bem distinto foi verificado entre o fedegoso e o pau-
ferro, enquanto o primeiro exibiu valores mais altos colonização, o pau-ferro
teve tendência oposta. No entanto, em crescimento conjunto, isto não foi tão
evidente. Esta tendência de menor taxa de colonização exibida pelo pau-ferro,
em crescimento individual, pode ter refletido na menor quantidade de esporos
verificada em relação aos demais hospedeiros, principalmente para o tratamento
R1. O efeito da compatibilidade fungo-planta, estudado por Pouyu-Rojas et al.
(2006) para estas e outras espécies vegetais e por Smith et al. (2004) para
espécies de pequeno porte, pode explicar os resultados de colonização
dependentes da composição de espécies de FMAs e espécie hospedeira. Tudo
indica que, em crescimento conjunto, o efeito da compatibilidade fungo-planta é
minimizado. Um exemplo disso é o comportamento verificado entre a aroeira, o
fedegoso e a trema no tratamento R1 (Glomus etunicatum). Em crescimento
conjunto, os valores de colonização foram próximos entre elas, tendência
semelhante observada por Flores-Aylas et al. (2003), também inoculadas com o
G. etunicatum. Enquanto crescendo individualmente, estes valores foram mais
discrepantes, concordando com resultados obtidos por Pouyu-Rojas et al. (2006),
sendo o G. etunicatum o FMA estudado. Isto sugere que, em crescimento
conjunto, determinadas espécies de planta, como o fedegoso, podem facilitar a
colonização daquelas menos suscetíveis a um tratamento micorrízico específico,
como a trema e a aroeira em R1.
Estudando a interação entre espécies vegetais sobre a colonização
micorrízica, Ocampo et al. (1980) verificaram que crescendo em conjunto uma
espécie fortemente micorrízica ou mais específica ao tratamento aumentava a
colonização de espécies igualmente ou menos micorrízicas.
54
A menor colonização do pau-ferro no tratamento R1 em relação aos
demais refletiu em sua menor compatibilidade com o G. etunicatum e pode
explicar sua grande resposta em crescimento a partir do tratamento R2 (G.
etunicatum +Gigaspora margarita) (Figura 4). Num contesto geral, o tratamento
R8 esteve dentre os de maior taxa de colonização, ao contrário do tratamento
com apenas o G. etunicatum, indicando aumento da compatibilidade com
aumento da riqueza de espécies na comunidade de FMAs associada, com
benefício para o crescimento das plantas.
Os tratamentos estudados influenciaram a esporulação ao final da
condução do experimento (Figura 9). Nenhum esporo de FMA foi encontrado
nos tratamentos não inoculados, enquanto todos os tratamentos inoculados
apresentaram esporulação que variou de pouco mais de 20 esporos até cerca de
350 esporos por 50 mL de solo. Sob condição de crescimento conjunto, a
esporulação variou entre os tratamentos, sendo a esporulação média em torno de
160 esporos por 50 mL de solo. Em crescimento individual das espécies
hospedeiras a esporulação média e também por tratamento variou muito com a
espécie de planta estudada. Como já comentado, a compatibilidade fungo-planta
e a possibilidade de combinações serem estabelecidas preferencialmente indicam
que diferentes hospedeiros podem atuar de maneira distinta, alterando uma dada
comunidade de FMAs (Bever et al., 1996; Bever, 2002; Johnson et al., 1992).
Também, a influência de uma comunidade diversa em espécies vegetais, sobre a
comunidade de FMAs, pode ser distinta da influência de cada espécie hospedeira
individualmente (Johnson et al., 2003). A interdependência entre os simbiontes
pode gerar uma complexa dinâmica, interferindo marcadamente na esporulação
e na estrutura das comunidades destes fungos, com reflexo no crescimento das
plantas, como comentado por Bever (2002).
Para a trema, foi verificada a maior esporulação média entre os
tratamentos, cerca de 200 esporos por 50 mL de solo, seguida do fedegoso com
55
FIGURA 9
Número de esporos no solo após a condução do experimento. R= níveis de
riqueza de espécies de FMAs (R1= G. etunicatum. R2= G. etunicatum + Gi.
margarita. R4= G. etunicatum + Gi. margarita + S. heterogama + A.
scrobiculata. R8= G. etunicatum + Gi. margarita + S. heterogama + A.
scrobiculata + G. clarum +Gi. gigantea + S. pellucida + E. colombiana).
Barra representa o erro padrão da média
R1 R2 R4 R8
0
20
40
60
80
100
120
R1 R2 R4 R8
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
R1 R2 R4 R8
0
60
120
180
240
300
360
R1 R2 R4 R8
0
30
60
90
120
150
180
R1 R2 R4 R8
0
50
100
150
200
250
300
350
Glomus etunicatum
Gigaspora margarita
Scutollospora heterogama
Acaulospora scrobiculata
Glomus clarum
Scutellospora pellucida
Gigaspora gigantea
Entrophospora colombiana
a)
Número de esporos 50mL solo
-1
b)
Trema
Aroeira
c)
Número de esporos 50mL solo
-1
d)
Fedegoso
e)
Pau ferro
Número de esporos 50mL solo
-1
Riqueza de FMAs
CRESCIMENTO CONJUNTO
Riqueza de FMAs
56
140 esporos, aroeira com 110 e pau-ferro com cerca de 50 esporos por 50 mL de
solo. Tanto para a comunidade de plantas quanto para as espécies
individualmente, a menor esporulação foi verificada no tratamento inoculado
apenas com o G. etunicatum, exceção feita para aroeira e fedegoso, com a menor
esporulação observada no tratamento R2 (Figura 9). Sob a condição de
crescimento conjunto, houve tendência de incremento da quantidade total de
esporos associada ao aumento na riqueza de espécies de FMAs no solo, exceto
para o tratamento R4. Mesmo assim, este foi superior ao tratamento com o G.
etunicatum apenas. Sob crescimento individual, este comportamento foi muito
dependente da espécie hospedeira. Enquanto para a trema, para a maioria dos
tratamentos e, principalmente, para o pau-ferro, a esporulação aumentou
associada ao aumento de espécies de FMAs no solo; para a aroeira e para o
fedegoso, esta relação não ocorreu.
A esporulação relativa, entre as espécies de FMAs nos tratamentos
com múltiplas espécies destes fungos, foi muito dependente da condição de
crescimento das plantas (individual e conjunto), espécie hospedeira associada e
da composição de espécies na comunidade fúngica. A maior abundância de
esporos do G. etunicatum sempre foi encontrada no tratamento R1; tratamento
em que era a única espécie da comunidade fúngica. Em competição com outras
espécies de FMAs, o G. etunicatum sempre foi uma das espécies menos
abundantes. De modo geral, a comunidade de FMAs, avaliada pela quantidade
de esporos no solo, sempre foi dominada por uma das espécies de FMA
presentes, com mais de 50% do total de esporos encontrados (Figura 9). Em R2,
a espécie dominante foi a Gi. Margarita; em R4, a Gi margarita para o fedegoso
e o pau-ferro e S. heterogama para os demais casos e, em R8, o Glomus clarum.
Devido ao incremento na riqueza de espécies de FMAs no solo, a
espécie dominante foi substituída por uma espécie que antes não fazia parte da
comunidade de FMAs. A exceção foi verificada para as comunidades de fungos
57
sob influência apenas do pau-ferro e do fedegoso. Nestas situações, a Gi.
margarita dominou a esporulação nos tratamentos R2, competindo apenas com
o G. etunicatum e, em R4, competindo com o G. etunicatum, S. heterogama e A.
scrobiculata. Isso indica a contribuição da espécie hospedeira, ao contrário das
demais situações em que a presença de uma espécie específica de FMA, mais
competitiva, prevaleceu sobre o efeito do hospedeiro ou a condição de
crescimento. No entanto, a espécie hospedeira e a condição de cultivo tiveram
grande influência sobre a esporulação relativa entre as espécies, assim como a
esporulação total anteriormente mencionada. Por exemplo, no tratamento com a
máxima riqueza de espécies de FMAs, R8, o G. clarum dominou a esporulação
em todas as situações estudadas, porém, esta dominância foi maior sob cultivo
conjunto que individual e também variou entre as espécies vegetais.
As diferenças relativas de esporulação entre espécies de FMAs em
comunidade devem refletir a preferência do hospedeiro quanto à espécie na
colonização. Bever (2002), estudando a especificidade hospedeira sobre o
crescimento de populações de FMAs e o reflexo para o crescimento da planta,
demonstrou que a composição de esporos reflete diferenças específicas entre os
hospedeiros sobre as espécies de FMAs associadas, interferindo no crescimento
das plantas. Portanto, é possível estabelecer certa relação entre esporulação de
FMAs em comunidade, taxa de colonização radicular e crescimento do
hospedeiro, como verificado, por exemplo, para o pau-ferro. O crescimento
desta espécie aumentou expressivamente do tratamento com apenas G.
etunicatum (R1) para o tratamento com G. etunicatum mais Gi. margarita (R2)
(Figuras 4 e 5 d, f). E, como cerca de 80% dos esporos no tratamento R2
pertenciam a G. margarita (Figura 9 e), é provável que ela também tenha
dominado a colonização radicular e tenha sido a espécie responsável pelo
melhor desempenho do pau-ferro neste tratamento, pois a taxa de colonização
radicular também aumentou (Tabela 5).
58
4.4 DGGE dos FMAs em amostras de esporos e raízes
O perfil de DGGE do material amplificado a partir dos esporos revelou
que o método utilizado foi eficiente em individualizar o padrão de bandas de
cada uma das oito espécies de FMAs estudadas (Figura 10). Esta análise foi
realizada com amostras em duplicatas independentes e não houve divergência
entre o padrão das amostras da mesma espécie fúngica, indicando precisão do
método, além de boa reprodução do procedimento empregado. Verificou-se que
as espécies de fungos apresentaram um padrão de bandas bem individualizado e
caracterizado por uma banda mais forte, chamada aqui de banda principal, e
também pela presença de pelo menos mais uma banda secundária, mais fraca. A
exceção foi verificada para a Scutellospora pellucida com apenas uma única
banda visível.
Fica bem evidente a distinção entre as oito espécies de fungos
micorrízicos, principalmente pela diferença na altura de desnaturação da banda
principal no gel de poliacrylamida com gradiente linear de desnaturação. Isto
demonstra que a região amplificada apresenta polimorfismo entre as espécies
estudadas e que esta técnica foi eficiente ao individualizar, inclusive, espécies
pertencentes ao mesmo gênero, conforme constatado por Souza et al. (2004),
avaliando a heterogeneidade entre espécies e isolados de gênero Gigaspora. A
eficiência na separação entre as espécies de fungo aumenta com a análise
conjunta de bandas primárias e secundárias, principalmente ao comparar
espécies do mesmo gênero. A presença de bandas secundárias ou ribotipos é
uma característica dos FMAs. Estes fungos apresentam polimorfismo intra-
específico entre cópias do gene ribossomal (Souza et al., 2004).
A seqüência crescente de migração de DNA fúngico no gel de
poliacrylamida iniciou-se com as duas espécies do gênero Glomus e, no outro
extremo, observaram-se a Scutellospora pellucida e as duas Gigaspora spp.
59
FIGURA 10
Perfil de DGGE amplificado das oito espécies de FMAs estudadas, direto
dos esporos em cultura pura, com tempo de corrida de 16 h a 75V e
gradiente desnaturante de 30% a 45%. Todas as amostras foram
amplificadas com duplicatas independentes. 1= Glomus clarum, 2=
Glomus etunicatum, 3= Acaulospora scrobiculata, 4= Entrophospora
colombiana, 5= Scutellospora heterogama, 6= Scutellospora pellucida,
7= Gigaspora margarita e 8= Gigaspora gigantea.
Com altura de migração intermediária estava a Acaulospora
scrobiculata, seguida da Entrophospora colombiana e Scutellospora
heterogama. É seguro afirmar que este padrão de migração no gel de DGGE,
entre as espécies de FMAs estudadas com os primers NS31-GC e AM1 e,
principalmente, entre gêneros é muito consistente, sendo coerente com padrões
observados por Santos et al. (2006) entre espécies do gênero Glomus e
Scutellospora, por Öpik et al. (2003) entre Glomus, Scutellospora e espécies do
gênero Acaulospora e por Kowalchuk et al. (2002), entre espécies de Gigaspora,
Scutellospora, Entrophospora e Glomus. Os padrões de bandas verificados neste
último estudo, obtidos de esporos das espécies G. clarum, Gi. margarita e E.
colombiana, são semelhantes aos encontrados no presente trabalho quanto ao
padrão da banda característica de cada espécie e ao posicionamento entre elas no
gel, em relação ao gradiente de desnaturação.
O DNA das espécies de FMAs que colonizaram as raízes das quatro
espécies de hospedeiros estudadas também foi extraído e analisado
1
23
45
6
78
Eletroforese
1
23
45
6
78
Eletroforese
60
semelhantemente à análise realizada com o material extraído direto dos esporos
destes fungos em cultura pura. O perfil de DGGE destas amostras é apresentado
na Figura 11. À semelhança do empregado para as amostras de esporos, as
amostras de raízes também foram analisadas em duplicata independentes, sendo
também escassos os padrões de bandas divergentes entre estas duplicatas. Para
todas as amostras analisadas, independentemente da combinação de hospedeiro,
nível de riqueza de espécies de FMAs no solo ou condição de cultivo individual
e conjunto, foi possível identificar a presença de DNA micorrízico indicando a
presença da colonização e o sucesso da análise neste aspecto.
Baseado no perfil de bandas do gel de DGGE obtido das raízes das
quatro espécies vegetais estudadas, observou-se mudança no padrão de bandas
entre os tratamentos estudados (Figura 11). Houve variação no perfil de bandas
entre os diversos níveis de riqueza de espécies de FMAs no solo, indicando
relação entre a composição de espécies de FMAs na comunidade no solo e a
comunidade micorrízica nas raízes do hospedeiro. Com o incremento de
espécies de fungos na comunidade do solo, houve tendência de aumento do
número de espécies na comunidade radicular. Também ficou evidente a
formação de combinações preferenciais, seja pela substituição de uma espécie
fúngica por outra ou pela mudança da espécie dominante na comunidade ativa.
Isto pode ser constatado por meio da análise da presença e da ausência de bandas
e pela intensidade destas bandas, com base no padrão específico de cada espécie
obtido dos esporos, pois a intensidade da banda guarda estreita relação de
proporcionalidade com a quantidade de DNA alvo inicial (Muyzer & Smalla.,
1998; Muyzer, 1999).
A variação no padrão de bandas de cada tratamento entre a condição de
crescimento individual e conjunta dos hospedeiros foi mais discreta que a
variação anteriormente verificada entre os vários níveis de riqueza de espécies
61
FIGURA 11
Perfil de DGGE de FMAs nas raízes dos hospedeiros, com tempo de
corrida de 16 h a 75V e gradiente desnaturante de 30% a 45%. Cada
tratamento foi analisado com duas amostras independentes. IND=
crescimento individual, CON= crescimento conjunto. R1= G.
etunicatum. R2= G. etunicatum + Gi. margarita. R4= G. etunicatum +
Gi. margarita + S. heterogama + A. scrobiculata. R8= G. etunicatum +
Gi. margarita + S. heterogama + A. scrobiculata + G. clarum +Gi.
gigantea + S. pellucida + E. colombiana. 1= G. clarum, 2= Gi.
etunicatum, 3= A. scrobiculata, 4= E. colombiana, 5= S. heterogama, 6=
S. pellucida, 7= G. margarita e 8= Gi. gigantea.
Fedegoso
Aroeira
CON
IND
R1
CON
IND
R2
CON
IND
R4
CON
IND
R8
Eletroforese
Padrão/esporos
1234567
8
Pau ferro
Trema
Fedegoso
Aroeira
CON
IND
R1R1
CON
IND
R2R2
CON
IND
R4R4
CON
IND
R8R8
EletroforeseEletroforese
Padrão/esporosPadrão/esporos
1234567
8
1234567
8
Pau ferro
TremaTrema
62
de FMAs estudados. Ainda assim, foi possível visualizar alguma diferença no
padrão de bandas entre o crescimento conjunto e individual, porém, muito
restrita ao tratamento R4, com comunidade composta pelo G. etunicatum, Gi.
margarita, A. scrobiculata e S. heterogama.
O padrão de bandas observado nas amostras do tratamento R1, para as
amostras de raízes das quatro espécies de plantas (Figura 11), confirma a
presença do G. etunicatum como única espécie de FMA da comunidade, em
contraste com o padrão de cada uma das oito espécies de FMAs estudadas,
obtido de esporos. Um aspecto peculiar foi observado para o pau-ferro e para a
trema, sendo identificado um padrão de bandas diferente do padrão típico do G.
etunicatum e também diferente de qualquer outra das espécies estudadas. No
entanto, este padrão diferente de banda foi mais restrito às amostras da condição
de crescimento individual, tendo, para o pau-ferro também sido encontrado nos
tratamentos R2 e R4. Vale a pena salientar que nenhum esporo com
características diferentes das apresentadas pela espécie G. etunicatum foi
encontrado nos vasos do tratamento R1 conduzidos com o pau-ferro e com a
trema, ao final do período experimental.
No tratamento com comunidade composta pelo G. etunicatum mais a Gi.
margarita, foi possível identificar esta última com um padrão de banda forte e
evidente, independente da espécie hospedeira e da condição de crescimento
conjunta e individual. Ao contrário, o G. etunicatum, quando pôde ser
identificado, apresentou um padrão de baixíssima intensidade, sendo encontrado
principalmente sob crescimento conjunto das espécies hospedeiras, mesmo
assim com certa dificuldade de identificação, a exemplo do pau-ferro e do
fedegoso. Para a trema, não foi possível identificar com segurança a presença
deste fungo em nenhuma das duas condições de crescimento (Figura 11).
Diante disso e das características analíticas do DGGE, é possível afirmar
que a Gi. margarita colonizou os hospedeiros preferencialmente em detrimento
63
ao G. etunicatum. Mesmo quando as duas espécies foram identificadas no
mesmo hospedeiro, a abundância relativa de DNA da Gi. margarita na
colonização radicular foi superior à do G. etunicatum. Sob crescimento
individual, o G. etunicatum foi encontrado, ainda assim pouco visível, apenas
nas raízes da aroeira, sugerindo que, nesta situação e em competição com outro
FMA, a aroeira foi o hospedeiro mais compatível. Isso pode ter contribuído para
a colonização também do fedegoso e da trema quando em crescimento conjunto.
Estes resultados indicam a formação de combinações preferenciais neste tipo de
simbiose, tanto em relação às espécies de fungo encontradas colonizando a
planta hospedeira quanto à espécie dominante na colonização radicular. Os
resultados dos tratamentos seguintes, R4 e R8 com comunidades de fungos mais
abundantes em espécies, confirmam estas observações.
Quando a comunidade de FMAs no solo foi composta pelo G.
etunicatum, G. margarita, A. scrobiculata e S. heterogama, tratamento R4,
observou-se o perfil de bandas de DGGE mais heterogêneo e diverso dentre os
tratamentos de riqueza de FMAs estudados. Para as quatro espécies vegetais
estudadas, foi observado que uma das espécies de FMAs dominou a comunidade
ativa, exibindo um padrão de banda mais intenso que as demais espécies
fungicas, exceção feita para trema em crescimento conjunto.
A espécie de FMA dominante na comunidade ativa tendeu a mudar com
a espécie hospedeira avaliada e condição de crescimento. Sob crescimento
individual, a S. heterogama dominou a comunidade ativa na aroeira e na trema,
A. scrobiculata no fedegoso e Gi. margarita no pau-ferro. Enquanto, sob
crescimento conjunto destes hospedeiros, a S. heterogama foi a espécie
dominante no fedegoso e no pau-ferro, Gi. margarita na aroeira e Gi. margarita
e S. heterogama na trema. Menos evidente, mas também verificado, foi a
diferença quanto à diversidade de espécies colonizando os hospedeiros.
64
A trema, sob crescimento individual, foi a espécie mais restritiva, sendo
possível identificar, mais facilmente, apenas Gi. margarita e S. heterogama,
enquanto a aroeira, sob crescimento conjunto, foi a espécie mais generalista,
sendo colonizada pelas quatro espécies de FMAs da comunidade do solo. Estes
resultados revelam que, mesmo em crescimento conjunto, diferentes espécies
hospedeiras podem abrigar distintas comunidade de FMAs, tanto em relação à
riqueza de espécies de FMAs como à abundância relativa destas espécies e
confirmam observações de campo utilizando a técnica de DGGE (Kowalchuk et
al., 2002; Öpik et al., 2003; Santos et al., 2006) e outras técnicas moleculares
(Helganson et al., 2002; Husband et al., 2002; Vandenkoornhuise et al., 2002;
Vandenkoornhuise et al., 2003; Scheubin et al., 2004). No entanto, foi verificado
também que a composição de espécies na comunidade de FMAs no solo pode ter
grande influência sobre estes resultados, ou seja, quando uma das espécies se
destaca com maior agressividade, colonizando indistintamente os hospedeiros,
há pouca heterogeneidade nos resultados, como verificado nos tratamentos R2 e
R8.
No tratamento R8, a comunidade de fungos no solo continha a máxima
riqueza de espécies estudadas (G. etunicatum, Gi. margarita, A. scrobiculata, S.
heterogama, Gi. gigantea, S. pellucida, E. colombiana e o G. clarum), mesmo
assim, o padrão de bandas da comunidade ativa de FMAs variou pouco entre as
espécies hospedeiras e condição de crescimento, em comparação ao tratamento
R4. O G. clarum pôde ser identificado sob a condição de crescimento conjunto e
individual e nas quatro espécies hospedeiras. Foi dele também o padrão de
bandas mais intenso, quase que na totalidade das amostras, exceção feita para a
trema em crescimento conjunto, a qual foi preferencialmente colonizada pela Gi.
margarita. Isto pode ter contribuído para sua menor produção relativa de
biomassa, em comparação às demais espécies vegetais. Apenas mais duas, das
oito espécies inicialmente presentes na comunidade no solo, foram detectadas
65
com clareza nas raízes dos hospedeiros (Figura 11), sendo a Gi. margarita e a S.
heterogama. A Gi. margarita não foi detectada no pau-ferro e na trema, ambos
sob crescimento individual e a S. heterogama no fedegoso.
Verificou-se que os padrões de bandas de DGGE, quanto à abundância
relativa das espécies de FMAs entre os tratamentos, foram coincidentes com os
resultados observados pela contagem de esporos, principalmente quanto às
espécies de FMA dominantes na comunidade fúngica. No entanto, a análise de
DGGE foi menos eficiente em detectar a diversidade total de espécies de FMAs
se comparada à contagem de esporos, como verificado para o tratamento de
maior riqueza de FMAs. Neste caso, as espécies identificadas com poucos
esporos no solo não foram visualizadas no gel de DGGE , sendo a maioria das
espécies do tratamento R8 (Figura 11).
Kowalchuk et al. (2002) encontraram tendência semelhante, ao
estudarem comunidades de FMAs associadas a Ammophila arenaria, uma
espécie de pequeno porte comum em áreas costeiras na Holanda. O PCR-DGGE
é capaz de detectar apenas populações de espécies com abundância relativa
superior a 2%, numa comunidade diversa de microrganismos (Muyzer, 1999),
indicando que aquelas espécies raras, quanto à quantidade de DNA alvo inicial,
não serão detectadas na análise, o que ajuda a entender estes resultados.
O G. clarum mostrou-se muito competitivo e agressivo ao colonizar os
hospedeiros no tratamento R8, dominando a comunidade ativa de FMAs em
competição com espécies também competitivas como a Gi. margarita e a S.
heterogama, conforme indicado para elas nos tratamentos R2 e R4 (Figura 11).
O caráter de espécie generalista atribuído ao G. clarum por outro estudo do
Laboratório de Microbiologia e Bioquímica do Solo da UFLA, desenvolvido por
Pouyu-Rojas et al. (2006), contribui para o entendimento destes resultados.
Neste estudo, esta foi a única espécie eficiente em aumentar o crescimento de
todas as 16 espécies arbóreas estudadas, em relação ao tratamento não
66
inoculado, sendo também o tratamento mais eficiente para, pelo menos, 60%
destas espécies em comparação com outras sete espécies de FMAs e mais duas
comunidades nativas.
Outro aspecto interessante vem de observações de campo, acessando
comunidades de FMAs nas raízes de seus hospedeiros com auxílio da biologia
molecular e tem revelado que essas comunidades tendem a ser naturalmente
dominadas por espécies do gênero Glomus. Isto tem sido observado tanto em
relação à riqueza de espécies quanto à abundância relativa na colonização, como
verificado para espécies arbóreas tropicais (Husband et al., 2002) e espécies de
pequeno porte sob clima temperado (Kowalchuk et al., 2002; Vandenkoornhuise
et al., 2002; Vandenkoornhuise et al., 2003; Öpik et al., 2003; Scheublin et al.,
2004; Santos et al., 2006).
Analisando os perfis de DGGE sob um aspecto mais amplo, aumentando
a quantidade de espécies de FMAs, constata-se que foi maior a diferença entre o
padrão geral de bandas sob crescimento individual comparado ao crescimento
conjunto (Figura 12). Além disso, o padrão de bandas entre as espécies
hospedeiras foi mais heterogêneo sob crescimento individual que em conjunto;
ao contrário, sob crescimento conjunto, foi possível identificar mais espécies de
FMAs numa única espécie hospedeira. Também, pela variação na intensidade
das bandas características de cada uma das espécies fúngicas identificadas, a
contribuição relativa entre as espécies, para a colonização radicular, foi mais
equilibrada sob crescimento conjunto. Isto ocorreu, principalmente, quando a
comunidade de FMAs era mais rica em espécies, R4 e R8, indicando que,
quando as espécies vegetais cresceram em coexistência, foi minimizado o efeito
seletivo sobre as combinações específicas fungo-planta, observadas sob
crescimento individual.
67
FIGURA 12
Perfil de DGGE de FMAs nas raízes da aroeira, fedegoso, pau-ferro e
trema, agrupados por nível de riqueza da comunidade de fungos no solo.
Tempo de corrida de 16 h a 75V e gradiente desnaturante de 30% a 45%.
R1= G. etunicatum, R2= G. etunicatum + Gi. margarita. R4= G.
etunicatum + Gi. margarita + S. heterogama + A. scrobiculata, R8= G.
etunicatum + Gi. margarita + S. heterogama + A. scrobiculata + G.
clarum +Gi. gigantea + S. pellucida + E. colombiana.
R1
trema
aroeira
p.ferro
fedeg.
trema
aroeira
p.ferro
fedeg.
R2
Eletroforese
R4
R8
Conjunto
Individual
R1
trema
aroeira
p.ferro
fedeg.
trema
aroeira
p.ferro
fedeg.
R2R2
EletroforeseEletroforese
R4R4
R8
Conjunto
Individual
R8
Conjunto
Individual
68
Os resultados gerais apresentados também sugerem que a
competitividade entre as espécies de FMAs contribuiu muito para o perfil da
comunidade desses fungos nas raízes das plantas. Quando a capacidade de
colonizar o hospedeiro diferiu muito entre as espécies de FMAs, o perfil da
comunidade ativa variou pouco entre hospedeiros e condição de crescimento,
como verificado nos tratamentos R2 e R8. No entanto, quando havia mais
espécies competitivas, como a Gi. margarita e a A. heterogama no tratamento
R4, houve maior heterogeneidade dos resultados.
69
5 CONSIDERAÇÕES GERAIS
O comportamento das espécies vegetais estudadas, em relação à riqueza
de espécies de FMAs no solo, demonstrou estreita relação entre a resposta das
plantas em crescimento e a composição de espécies da comunidade fúngica.
Verificou-se benefício do aumento da riqueza de espécies de FMAs sobre o
crescimento dos hospedeiros, no entanto, este esteve relacionado à condição de
crescimento das plantas. Crescendo individualmente, houve aumento inicial de
biomassa associado ao aumento da riqueza de FMAs, porém, esta tendeu à
estabilidade com o aumento de espécies destes fungos na comunidade do solo.
Já, sob crescimento conjunto, a produção de biomassa da parte aérea total e por
espécie de planta foi linear ao aumento da riqueza de FMAs. Isso indica que
uma comunidade diversa de FMAs é mais importante para o crescimento de uma
população de plantas e comunidade de espécies que para a planta
individualmente. Este fato também foi comentado por Kernagham (2005),
revelando que a condição de crescimento conjunto reflete melhor as condições
que normalmente ocorrem na natureza, sendo mais indicada para acessar a
relação existente entre os hospedeiros e seus simbiontes.
Crescendo em conjunto, a produção relativa de biomassa entre as
espécies foi mais equilibrada na presença de FMAs e também foi influenciada
pela riqueza de espécies de fungos, sendo favorecidas as espécies hospedeiras
menos competitivas na ausência de MAs, concordando com resultados obtidos
por Flores-Aylas et al. (2003) e as mais dependentes da micotrofia,
comportamento também verificado por Scheublin et al. (2007). Estes aspectos
têm implicações ecológicas importantes e são confirmados por outros estudos,
indicando que o crescimento das plantas em comunidades sob ambiente natural
(Grime et al., 1987; Hartnett & Wilson, 1999; O´Connor et al., 2002) e plantios
mistos de espécies nativas (Flores-Aylas et al., 2003) pode ser influenciado pela
70
presença de FMAs e pela riqueza ou diversidade de espécies das comunidades
destes fungos no solo, como verificado por van der Heijden et al. (1998b) em
comunidades vegetais de pequeno porte sob clima temperado.
Características individuais específicas quanto a micotrofia, nível de
resposta em crescimento e grau de dependência micorrízica diferenciado entre as
espécies vegetais, têm sido verificadas ao longo do desenvolvimento da pesquisa
sobre MAs, o que altera as relações de competição entre espécies. Isto contribui
para entender como os FMAs podem influenciar o crescimento das plantas em
conjunto (van der Heijden et al., 1998b).
Este estudo também sugere que o efeito positivo do aumento da riqueza
de FMAs no solo, para o crescimento das plantas em comunidade, pode ser
devido ao somatório de benefícios individuais das espécies de FMAs ou, ainda, a
possibilidade de formação de combinações preferenciais planta-fungo, o que tem
relação com o caráter de compatibilidade entre os parceiros neste tipo de
simbiose, evidenciado pelo estudo de Pouyu-Rojas et al. (2006). A alteração das
relações de competição entre as espécies, nas comunidades de plantas, é um
fator importante que tem reflexo para a produção de biomassa total e por
espécie, alterando a estrutura da comunidade e, conseqüentemente, a dinâmica
do ecossistema, devido à interferência sobre a produção primária.
Os resultados da análise de DGGE da comunidade ativa de FMAs nos
diferentes hospedeiros indicam que a formação de combinações preferenciais
planta-fungo pode ter sido o mecanismo principal responsável pela resposta das
plantas ao aumento da riqueza de espécies de FMAs, verificada no presente
estudo. Também houve tendência de aumento da riqueza de FMAs nas raízes
associada ao aumento da riqueza no solo, porém, em várias das situações
estudadas, apenas parte das espécies da comunidade do solo foi encontrada
colonizando os hospedeiros. Além disso, dentre estas espécies nas raízes, houve
diferença quanto à contribuição relativa para a colonização total. Estes
71
resultados foram muito dependentes da composição de espécies da comunidade
fungica do solo, da espécie hospedeira e da condição de crescimento. A G.
margarita colonizou preferencialmente os hospedeiros, em comunidade junto ao
G. etunicatum. Quando, além destas duas espécies, a comunidade fúngica no
solo foi composta também pela A. scrobiculata e S. heterogama, a comunidade
nas raízes foi dominada preferencialmente pela G. margarita e S. heterogama. O
G. clarum dominou a comunidade ativa no tratamento de maior riqueza de
FMAs estudada, além disso, apenas mais duas espécies foram claramente
identificadas colonizando as plantas (G. margarita e S. heterogama), em relação
as oito espécies inicialmente inoculadas.
Estes resultados confirmam o estabelecimento de combinações
preferenciais planta-fungo, indicam que as respostas das plantas à riqueza de
FMAs é dependente da composição de espécies na comunidade fúngica,
principalmente sob crescimento conjunto, e que o aumento da riqueza de FMAs
contribui para o estabelecimento de espécies mais eficientes para os hospedeiros.
As espécies de FMAs, aqui estudadas, categorizadas como generalistas e
com eficiência ampla para várias espécies hospedeiras, segundo Pouyu-Rojas et
al. (2006), foram as dominantes da comunidade ativa em cada tratamento,
quando não estava presente uma outra mais competitiva, indicando que,
certamente, estas foram as espécies de FMAs que mais contribuíram para o
crescimento das plantas. Esta estratégia de avaliar a compatibilidade fungo-
planta e a eficiência das combinações individualmente revela-se importante em
predizer quais espécies são potencialmente capazes de dominar a comunidade
ativa, quando em competição, com reflexo para o crescimento das plantas em
fase inicial.
Estes resultados são confirmados pelo estudo de Helgason et al. (2002),
os quais observaram que a espécie Glomus hoi, que colonizou amplamente as
espécies hospedeiras e aumentou o acúmulo de P na biomassa em combinações
72
individuais, foi a espécie preferencial quando em inóculo misto. Este é um
aspecto importante a ser considerado, por exemplo, na escolha de espécies de
plantas e FMAs, quando esta for a estratégia utilizada para a recuperação de
áreas degradadas, o que poderá interferir no crescimento inicial das plantas e no
sucesso do empreendimento.
73
6 CONCLUSÕES
- A riqueza de espécies de fungos micorrízicos arbusculares na
comunidade do solo influencia o crescimento em fase inicial de espécies
arbóreas nativas, especialmente em condição de coexistência das espécies de
planta.
- O efeito positivo do aumento da riqueza de espécies de fungos
micorrízicos arbusculares é mais dependente da composição de espécies destes
fungos na comunidade do solo que do número total de espécies propriamente
dita.
- A comunidade de fungos que coloniza as raízes depende da composição
de espécies na comunidade fúngica do solo e relações preferenciais planta-
fungo.
- O aumento da riqueza de espécies de fungos micorrízicos arbusculares
favorece a produção mais equilibrada de biomassa entre as espécies de planta,
beneficiando aquelas espécies mais dependentes das micorrizas arbusculares.
- A riqueza de espécies de fungos micorrízicos arbusculares influencia de
modo positivo o acúmulo de nutrientes, embora existam diferenças relacionadas
à espécie vegetal, à condição de crescimento e ao nutriente analisado.
- A presença de micorrizas e de comunidades mais ricas em espécies
destes fungos favorece a expressão da plasticidade das espécies de plantas em
comunidade.
74
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