Riqueza de fungos micorrízicos arbusculares no solo e o crescimento inicial de espécies arbóreas nativas

Abstract

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. 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.

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 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.