Restauração do complexo solo-planta-microrganismo em saprolitos: ação combinada de esterco bovino e microrganismos em Mimosa acutistipula

dc.contributor.advisorCarvalho, Joyce Dória Rodrigues
dc.contributor.co-advisorCarvalho, André Mundstock Xavier de
dc.contributor.co-advisorPereira, Marlon Corrêa
dc.contributor.refereeFerreira, Gustavo Magno Reis
dc.contributor.refereeCarvalho, André Mundstock Xavier de
dc.contributor.refereeSantos, Vera Lúcia dos
dc.contributor.refereeButtrós, Victor Hugo Teixeira
dc.creatorSilva, Leandro Israel da
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6529567132649627
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-7754-7328
dc.date.accessioned2026-06-18T17:06:22Z
dc.date.issued2026-03-26
dc.description.abstractThe restoration of saprolite-based substrates remains a challenge in restoration ecology due to their physical, chemical, and biological limitations. This study evaluated the effects of cattle manure application (0, 15, 30, and 60 t ha⁻¹) combined with either autochthonous microbial inoculation (ATI, derived from forest soil) or allochthonous inoculation (ALI, composed of Azospirillum brasilense, Bradyrhizobium japonicum, and Rhizophagus irregularis) on plant growth, soil quality, and the root proteome of Mimosa acutistipula cultivated in a pelitic rock saprolite substrate. Plant growth was assessed through morphophysiological parameters, whereas soil quality was determined by physical attributes and glomalin production. The root proteome was analyzed using 2D-UPLC coupled with mass spectrometry. Cattle manure was the main factor responsible for the observed improvements. The application rate of 15 t ha⁻¹ produced the greatest benefits, increasing shoot dry mass by 1077%, reducing soil bulk density by 18.3% and penetration resistance by 33.3%, and increasing glomalin production by 41%. Proteomic analyses revealed greater protein abundance, more complex interaction networks, and enrichment of pathways related to photosynthesis and carbon metabolism. Higher manure rates resulted in a saturation effect, whereas ATI and ALI produced similar responses. These findings demonstrate that low rates of cattle manure constitute an efficient and cost-effective strategy to improve substrate quality, stimulate plant growth, and promote metabolic processes associated with the recovery of degraded areas. The study provides evidence that low-cost and environmentally sustainable interventions can effectively restore soil–plant–microbiota interactions, offering practical guidance for ecological restoration, revegetation, and the development of adaptive management strategies for nutrient-poor and structurally constrained substrates. Furthermore, the proteomic results reinforce the dynamic role of the plant– microbiota interface in mediating responses to environmental stimuli, highlighting the importance of integrating physiological, physical, and molecular metrics into restoration ecology.
dc.description.acaoclimatica7. Manejo de resíduos ou recuperação de áreas degradadas
dc.description.areastematicasdaextensaoMeio ambiente
dc.description.concentrationMicrobiologia Agrícola
dc.description.notesArquivo retido a pedido da autoria, até junho de 2027.
dc.description.odsODS 2: Fome zero e agricultura sustentável
dc.description.odsODS 13: Ação contra a mudança global do clima
dc.description.odsODS 15: Vida terrestre
dc.description.resumoA restauração de substratos à base de saprolitos representa um desafio para a ecologia da restauração devido às suas limitações físicas, químicas e biológicas. Este estudo avaliou os efeitos da aplicação de esterco bovino (0, 15, 30 e 60 t h⁻¹) combinada com inoculação microbiana autóctone (ATI, derivada de solo florestal) ou inoculação alóctone (ALI, composta por Azospirillum brasilense, Bradyrhizobium japonicum e Rhizophagus irregularis) sobre o crescimento, a qualidade do solo e o proteoma radicular de Mimosa acutistipula cultivada em saprolito de rocha pelítica. O crescimento vegetal foi avaliado por parâmetros morfofisiológicos, enquanto a qualidade do solo foi determinada por atributos físicos e produção de glomalina. O proteoma radicular foi analisado por 2D-UPLC acoplada à espectrometria de massa. O esterco bovino foi o principal fator responsável pelas melhorias observadas. A dose de 15 t h⁻¹ promoveu os maiores ganhos, aumentando em 1077% a massa seca da parte aérea, reduzindo a densidade do solo em 18,3% e a resistência à penetração em 33,3%, além de elevar a produção de glomalina em 41%. As análises proteômicas revelaram maior abundância de proteínas, redes de interação mais complexas e enriquecimento de vias relacionadas à fotossíntese e ao metabolismo do carbono. Doses superiores produziram efeito de saturação, enquanto ATI e ALI apresentaram respostas semelhantes. Os resultados demonstram que baixas doses de esterco bovino constituem uma estratégia eficiente e de baixo custo para melhorar a qualidade do substrato, estimular o crescimento vegetal e favorecer processos metabólicos associados à recuperação de áreas degradadas. O estudo fornece evidências de que intervenções de baixo custo e ecologicamente sustentáveis podem recuperar efetivamente as interações solo–planta–microbiota, oferecendo orientações práticas para a restauração ecológica, revegetação e o planejamento de estratégias adaptativas para substratos pobres em nutrientes e estruturalmente limitados. Além disso, os resultados proteômicos reforçam o papel dinâmico da interface planta–microbiota na mediação das respostas aos estímulos ambientais, destacando a importância de integrar métricas fisiológicas, físicas e moleculares na ecologia da restauração.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.tipodeimpactoSociais
dc.description.tipodeimpactoTecnológico
dc.description.tipodeimpactoEconômicos
dc.description.tipodeimpactoCulturais
dc.identifier.citationSILVA, Leandro Israel da. Restauração do complexo solo-planta-microrganismo em saprolitos: ação combinada de esterco bovino e microrganismos em Mimosa acutistipula. 2026. 91 p. Tese (Doutorado em Microbiologia Agrícola) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2026.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/60895
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavras
dc.publisher.collegeInstituto de Ciências Naturais (ICN)
dc.publisher.countrybrasil
dc.publisher.initialsUFLA
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Microbiologia Agrícola
dc.rightsAttribution 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.subjectReabilitação ambiental
dc.subjectConsórcio microbiano
dc.subjectRecuperação de áreas degradadas
dc.subjectSaprolito
dc.subjectEcologia da restauração
dc.subjectEsterco bovino
dc.subjectEnvironmental rehabilitation
dc.subjectMicrobial consortium
dc.subjectSaprolite
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO::MICROBIOLOGIA E BIOQUIMICA DO SOLO
dc.titleRestauração do complexo solo-planta-microrganismo em saprolitos: ação combinada de esterco bovino e microrganismos em Mimosa acutistipula
dc.title.alternativeFunctional restoration of the soil-plant complex microorganisms in saprolites: combiation action of bovine manure and microorganisms in Mimosa acutistipula
dc.typetese

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