Dissertação de Mestrado

O aumento populacional tem desencadeado desafios ambientais, econômicos e sociais, exigindo mudanças nos padrões de consumo e produção. No setor agrícola, os microrganismos do solo são essenciais para a produtividade vegetal, mas o uso intensivo de fertilizantes minerais, embora aumente a produtividade, pode reduzir a biodiversidade microbiana e alterar propriedades químicas e biológicas do solo. Para mitigar esses impactos, tecnologias que combinam fertilizantes minerais e aditivos biológicos podem ser desenvolvidas com o objetivo de melhorar a disponibilidade de nutrientes, estimular a microbiota e aumentar a eficiência no uso dos fertilizantes. Este trabalho avaliou os efeitos do fertilizante mineral (FSA) e do fertilizante com aditivo biológico (FA) em diferentes condições de solo e níveis de biodiversidade microbiana na cultura do milho. No Experimento I, conduzido em solos de mata nativa, rotação de cultura, pastagem e convencional, o FA promoveu incrementos na biomassa vegetal, atividade enzimática e disponibilidade de nutrientes. As análises de sequenciamento (16S rRNA e ITS) evidenciaram alterações na composição e na estrutura das comunidades bacterianas e fúngicas associadas aos diferentes tratamentos. A análise de redes ecológicas revelou maior conectividade e complexidade estrutural nos tratamentos com FA. No Experimento 2, a metodologia "diluição para extinção" mostrou que a redução da diversidade compromete a funcionalidade do solo, mas o FA atenuou esses efeitos, mantendo maiores valores de altura, diâmetro e massa seca das plantas, além de maior conectividade nas redes microbianas, mesmo em níveis reduzidos de diversidade. Conclui-se que o aditivo biológico potencializa a funcionalidade ecológica e agronômica do solo, reforçando a importância da biodiversidade e do histórico de manejo para o sucesso de tecnologias biológicas sustentáveis.

Population growth has triggered environmental, economic, and social challenges, requiring changes in consumption and production patterns. In the agricultural sector, soil microorganisms play a key role in sustaining plant productivity; however, the intensive use of mineral fertilizers, while increasing yields, can reduce microbial biodiversity and alter the chemical and biological properties of soils. To mitigate these impacts, technologies that integrate mineral fertilizers with biological additives can be developed to improve nutrient availability, stimulate the soil microbiota, and enhance fertilizer use efficiency. This study evaluated the effects of a mineral fertilizer (FSA) and a mineral fertilizer combined with a biological additive (FA) under different soil conditions and levels of microbial biodiversity in maize cultivation. In Experiment I, conducted with soils from native forest, crop rotation, pasture, and conventional systems, FA promoted increases in plant biomass, enzymatic activity, and nutrient availability. Sequencing analyses (16S rRNA and ITS) revealed changes in the composition and structure of bacterial and fungal communities associated with the different treatments. Ecological network analysis indicated higher connectivity and greater structural complexity in FA treatments. In Experiment II, the dilution-to-extinction approach showed that a reduction in microbial diversity compromises soil performance; however, FA mitigated these effects by maintaining greater plant height, stem diameter, and dry mass, as well as higher microbial network connectivity, even under reduced diversity levels. Overall, the biological additive enhanced the ecological and agronomic functionality of soils, highlighting the importance of biodiversity and management history for the success of sustainable biological technologies.