RESPIRAÇÃO BASAL EM PLANOSSOLO CULTIVADO COM SOJA BRS 244 RR, COM DIFERENTES MÉTODOS DE CONTROLE DE PLANTAS CONCORRENTES

PIGOSSO, Gustavo1; BOHM, Giani2; TRICHEZ, Daniel3; CASTILHOS, Danilo D.4; ROMBALDI, Cesar Valmor5.

1,3 Graduando do quarto semestre de agronomia/UFPEL; 2 Doutoranda do curso de Biotecnologia Agrícola/ UFPEL; 4 Professor FAEM/UFPEL/Depto Solos; 5 Professor FAEM/UFPEL/DCTA
gustavopigosso@yahoo.com

 INTRODUÇÃO
A soja Roundup Ready (RR), pela modificação genética da enzima EPSPS (5-enolpiruvilshiquimato-3-fosfato sintase; E.C. 2.5.1.19), tornou-se tolerante ao herbicida glifosato, que inibe a enzima EPSPS, envolvida na via biossintética de aminoácidos aromáticos (Busse et al., 2001). O fato de ter-se induzido essa resistência, com a introdução de um gene que corresponde a uma izoenzima da EPSPS, tem estimulado a aplicação de maiores quantidades de herbicida a base de glifosato, gerando a dúvida se esse procedimento pode ou não causar impacto severo na microbiota do solo. 
Vários autores como Busse et al. (2001), Haney et al. (2002), Araujo et al. (2003), e Ginsing et al. (2004) avaliaram o efeito do herbicida glifosato, em diferentes tipos de solos e condições de manejo, sobre a atividade microbiana do solo. A aplicação de herbicidas à base de glifosato pode estimular ou inibir os processos de mineralização no solo. Efeitos tóxicos do glifosato sobre microrganismos do solo podem ocorrer devido à ação sobre a enzima EPSPS que é inibida pelo glifosato tanto em plantas como microrganismos (Busse et al., 2001). Entretanto, Haney et al (2002) observaram significativo aumento do carbono da biomassa microbiana e evolução de CO2 quando Roundup Ultra® foi adicionado na dosagem de 234 mg ia kg-1, em nove tipos de solos, com diferentes valores de pH e teores de carbono orgânico e argila, na Georgia e no Texas-EUA. De forma semelhante, Araujo et al. (2003) detectaram um incremento de 10 a 15% na liberação de CO2 em solos onde houve aplicação de glifosato, sugerindo que a microbiota do solo é capaz de metabolizar o glifosato como uma fonte de carbono, em ensaios in vitro. 
Ginsing et al. (2004), investigaram, em condições de laboratório, a mineralização do glifosato e a adsorção do metabólito ácido amino metil fosfônico (AMPA) em cinco tipos de solos agriculturáveis coletados na Dinamarca, nos quais observaram que o principal metabolismo de bioconverção de glifosato no solo está associado à mineralização, especialmente, por Pseudomonas  spp. Em contraste, Busse et al. (2001) aplicando glifosato nas concentrações recomendáveis para a cultura de pinus (5-50 mg ia kg-1), seja a campo ou em laboratório, não detectaram diferença sobre a evolução de CO2 e populações de bactérias e fungos. Entretanto, quando esse herbicida foi aplicado em dosagens cem vezes maior do que o recomendado houve incremento significativo na evolução de CO2 em áreas tratadas, tanto a campo quanto em ensaios laboratoriais. 
No entanto, essas mudanças ainda não foram estudadas em planossolos cultivados com soja geneticamente modificada com o gene EPSPS, que incorporaram nova sistemática de manejo de plantas concorrentes, ou seja, a aplicação de um herbicida que até então não vinha sendo aplicado na pós-emergência. Além disso, tem-se empregado, em alguns casos, duas ou mais aplicações desse princípio ativo. Nesse contexto, buscou-se avaliar métodos de controle de plantas concorrentes, incluindo o uso de capina e de herbicidas, sobre a respiração basal de planossolo cultivado com soja. 

MATERIAL E MÉTODOS
O presente trabalho foi realizado durante a safra 2005/2006, em campo experimental do Centro Agropecuário da Palma (CAP) da Universidade Federal de Pelotas, localizado no município do Capão do Leão, Rio Grande do Sul, Brasil. O solo da área experimental é classificado como Planossolo Hidromórfico Eutrófico Solódico, tendo como origem sedimentos derivados de granito (Embrapa, 1999). Como material vegetal foram utilizadas sementes de soja da cultivar BRS 244 RR fornecida pela Embrapa-Trigo (Passo Fundo). 
	Com base em um delineamento inteiramente casualizado foram testados quatro tratamentos, todos com 04 repetições,. T1 - sem aplicação de herbicida, com capina; T2 - uma aplicação de glifosato a 720g ia ha-1; T3 - duas aplicações de glifosato a 720g ia ha-1. T4 - uma aplicação de herbicida imazetapir a 100g ia ha-1.
Aos 90 dias após o plantio, correspondendo ao estádio R6 do desenvolvimento da soja, com auxílio do trado de rosca, foram retiradas amostras de solo de cada unidade experimental para análise de atividade microbiológica do solo (respiração basal-RB e respiração basal induzida com sacarose-RBind). 
Essa análise da Respiração Basal (RB) consistiu em mensurar a atividade microbiana através da decomposição do carbono orgânico e da quantificação do CO2 liberado, conforme proposto por Anderson & Domsch (1978). Cada repetição de 100 g de solo foi acondicionada em frascos de vidro com capacidade de 0,8 L, hermeticamente fechados. Para cada tratamento, 4 repetições foram adicionados de 2g sacarose, e outros 4 permaneceram sem adição desse açúcar. Em cada frasco, colocou-se um becker de 50 mL contendo 20 mL de NaOH 1 M, à temperatura de 21 °C. A RB do solo foi determinada pela quantificação do dióxido de carbono (CO2) liberado no processo de respiração microbiana durante 26 dias de incubação. O CO2 foi quantificado por titulação, com uma solução de HCL 1 M após a adição de uma solução de BaCL2 (25% m/v) e 3 gotas de fenolftaleina (1%) como indicador.
A quantidade de CO2 liberada em cada tratamento e período de avaliação foi calculada através da  fórmula: RB= (VPB-VA) x M ácido x Eq. C-CO2
Sendo: VPB= volume de HCL gasto na prova em branco; VA= Volume de HCL gasto na amostra; M ácido= concentração do HCL; Eq. C-CO2= Equivalente grama do C-CO2 (6). Os resultados foram expressos em mg C-CO2 100g-1
Os dados foram submetidos à análise de variância, e a comparação de médias pelo método LSD, utilizando-se o programa Statistix 8.0.

RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na Figura 1 pode-se observar que a atividade microbiana foi crescente no período de estudo, sendo mais intensa nos primeiros dias de incubação. Esse comportamento pode ser atribuído à maior disponibilidade de nutrientes nessa primeira fase, conforme previsto por Haney et al. (2002). Os tratamentos T2, T3 e T4 apresentaram um maior aumento na produção de CO2 de 53,79 %, 25,64 % e 51,57%, respectivamente, em relação à capina (T1). Esse comportamento, embora os valores absolutos sejam distintos, é semelhante ao descrito por Haney et al. (2002), que atribuem a maior liberação de CO2 na presença do glifosato ao fato desse herbicida ser facilmente metabolizável pelos microorganismos do solo. Porém, os resultados de Bussi et al (2001), indicam que essa resposta depende das concentrações de glifosato. Por exemplo, dosagens de glifosato entre 5-50 mg kg-1 de solo não afetam a liberação de CO2, mas concentrações cem vezes maiores resultaram em aumento significativo na evolução de CO2. Gimsing et al. (2004), reportaram que a mineralização do glifosato, para cinco diferentes tipos de solos testados, está diretamente relacionada com a população de bactérias heterotróficas, principalmente o tamanho da população de Pseudomonas spp. Desse modo verifica-se que não há consenso quanto às respostas à aplicação de glifosato. Porém, há predominância de resultados que apontem para aumento da liberação de CO2, como conseqüência do incremento da mineralização. 

Figura 1- Liberação acumulada de CO2 no solo, dos diferentes tratamentos de manejo da soja BRS 244 RR, no período de 26 dias de incubação. 

		De acordo com a Figura 2 verifica-se que, conforme o esperado, a suplementação do solo com sacarose estimulou a liberação de CO2, a qual apresentou comportamento crescente no período estudado, sem, no entanto, esgotar a fonte de substrato. Essa afirmativa é baseada no fato de que, mesmo com 26 dias de incubação, a liberação de CO2 ainda era elevada, bem acima do detectado no solo sem adição desse açúcar.
Entre os tratamentos não houve diferença significativa, indicando que as dosagens e tipos de herbicidas não afetaram a metabolização da sacarose. O potencial de biodegradação da sacarose pela microbiota heterotrófica não diferiu entre os tratamentos no período estudado (dados não mostrados). Esse fato pode ser relacionado à ausência de efeitos tóxicos dos herbicidas testados e/ou ao fato do período de incubação não ter sido suficiente para obter maior degradação do carbono orgânico adicionado. Essa argumentação é feita tendo em vista que mesmo após os 26 dias de incubação a fonte de carbono orgânico ainda estava presente e continuava sendo mineralizado, conforme demonstrado na figura 2.
Desse modo, percebe-se que as respostas à aplicação de glifosato são variáveis entre os trabalhos realizados. A causa exata não está determinada, mas acredita-se que as diferenças entre procedimentos experimentais (ensaios a campo ou laboratório ou casa de vegetação), tipo de solo (características fisico-químicas e biológicas), bem como a cultura em estudo e as dosagens testadas, podem constituir-se nas principais variáveis que afetam as respostas.

	Figura 2- Liberação acumulada de carbono (CO2) no solo com adição de sacarose, em diferentes métodos de manejo da soja BRS 244 RR. 

CONCLUSÕES
	O uso do glifosato como agente de controle da plantas concorrentes não afeta a biodegradação do substrato adicionado quando comparado ao tratamento capina.
	A microbiota do solo utiliza o glifosato como fonte de carbono, ocasionando maior liberação de CO2 na presença desse herbicida.

AGRADECIMENTOS
À Embrapa Trigo, de Passo Fundo-RS pelo fornecimento das sementes de soja, à FAPERGS financiamento (Proade 3, 05/2234-4) à pesquisa e bolsa, ao PROAP/CAPES pelo apoio financeiro, à SESU-MEC pela bolsa PET e ao Centro Agropecuário da Palma pelo apoio na instalação do experimento.

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
ANDERSON, J.P.E.; DOMSCH, K.H. A physiological method for the quantitative measurement of microbial biomass in soil. Soil Biology and Bioquimistry, v.10, p.215-221, 1978.
ARAUJO, A.S.F.; MONTEIRO, R.T.R. & ABARKELI, R.B. Efect of glyphosate on the microbial activity of two Brazilian soils. Chemosphere 52 - 799–804, 2003.
BUSSE, M. D., RATCLIFF, G.A., SHESTAK, C.J. E POWERS, R.F. Glyphosate toxicity and the effects of long-term vegetation control and soil on soil microbial communities. Soil Biol. Biochemistry. 33:1777-1789, 2001.
EMBRAPA- Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos – Brasília: Embrapa. Produção de informação; Rio de Janeiro: Embrapa Solos, 412p. 1999.
GIMSING, A.L., BORGGAORD, O.K.,JACOBSEN, O.S., AAMAND, J., SORENSEN, J. Chemical and microbiological soil characteristics controlling glyphosate mineralisation in Danish surface soils. Applied Soil Ecology 27 (2004) 233–242, 2004.
HANEY, R. L.; SENSEMAN, S. A. & HONS, F. M. Bioremediation and Biodegradation: Effect of Roundup Ultra on Microbial Activity and Biomass from Selected Soils. Environ. Qual. 31:730–735, 2002.