Degradation and transformation of humic substances by saprotrophic fungi: processes and mechanisms

Grinhut, Tzafrir; Hadar, Yitzhak; Chen, Yona

doi:10.1016/j.fbr.2007.09.003

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“…Assim, a utilização do sistema ILP ampliou o potencial de retenção de C atmosférico nas frações mais recalcitrantes, as quais são as mais abundantes e quimicamente reativas da matéria orgânica do solo. Este fato é um ponto positivo para este sistema de manejo, pois o potencial para sequestrar C do solo depende de sua capacidade de acumular C nas substâncias húmicas e do C protegido fisicamente pelos agregados (Grinhut et al, 2007). Nos teores de N-SH não houve diferença entre os sistemas de usos e manejo nas diferentes camadas de solo (Figura 2).…”

Section: Os Incrementos Nos Teores De Cot Foram Maiores Na Camada Supunclassified

“…Nos sistemas de uso e manejo do solo, a fração Hum representou, em média, contribuição de 45 a 74% do COT do solo. Segundo Grinhut et al (2007), esta predominância da fração HUM está relacionada à sua insolubilidade e resistência à biodegradação, favorecida pela formação de complexos argilo-húmicos estáveis. A composição mineralógica predominante dos solos em estudos, compostos de óxidos e hidróxidos de Fe e Al, favorecem as interações organo-minerais, aumentam a proteção dos grupos funcionais de fácil decomposição Figura 2.…”

Section: Os Incrementos Nos Teores De Cot Foram Maiores Na Camada Supunclassified

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Frações lábeis e recalcitrantes da matéria orgânica em solos sob integração lavoura-pecuária

Silva

Lourente

Marchetti

et al. 2011

Pesq. agropec. bras.

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Resumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar o estoque de carbono orgânico total (COT) e nitrogênio total (NT), C e N nas frações lábeis e recalcitrantes da matéria orgânica do solo (MOS) e o índice de manejo de C, em solos sob sistema de integração lavoura-pecuária (ILP), após quatro (ILP4) e oito anos (ILP8) de implantação. Para comparação, foram utilizados outros sistemas de manejo: pastagem e lavoura em plantio direto (PD), além de vegetação nativa. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições. A integração lavoura-pecuária, estabelecida num período de oito anos, é capaz de alcançar um novo estado estável equivalente ao sistema sob plantio direto com 23 anos de implantação. Houve acúmulo no estoque de C total de 101,0 (ILP8) e 104,2 Mg ha -1 (PD) e N total de 5,5 (ILP8) e 5,8 Mg ha -1 (PD), na camada 0-30 cm, bem como aumento no estoque de C e N nas frações lábeis e recalcitrantes da MOS. Para o ILP com oito anos, o índice de manejo de C de 88 foi superior ao dos demais sistemas de manejo e não diferiu da vegetação nativa na camada 0-10 cm, todavia, foi similar ao PD na análise de todo o perfil (0-30 cm).Termos para indexação: carbono orgânico, índice de manejo de carbono, nitrogênio, substâncias húmicas. Labile and recalcitrant fractions of soil organic matter under integrated crop-livestock systemAbstract -The objective of this work was to evaluate the soil total organic carbon (TOC) and total nitrogen (TN) stocks, C and N in labile and recalcitrant fractions of the soil organic matter (SOM), and the C management index, in soils under integrated crop-livestock (ICL) system after four (ICL4) and eight years (ICL8) of settlement. For comparison purposes, other management systems were used: pasture and crop under no tillage (NT), besides native vegetation. The experiment was carried out in a completely randomized block design, with five replicates. The crop-livestock established in a period of eight years can reach a new steady state equivalent to the no-tillage with 23 years of implementation. There was accumulation in total organic carbon of 101.0 (ICL8) and 104.2 Mg ha -1 (NT), and N total stock of 5.5 (ICL8) and 5.8 Mg ha -1 (NT) in the 0-30 cm layer, as well as increase in the stock of labile and recalcitrant C and N fractions of SOM. For crop-livestock with eight years, the C management index of 88 was higher than other management systems, and not different from native vegetation (0-10 cm), however, it was similar to NT in the analysis of the entire profile (0-30 cm).Index terms: organic carbon, carbon management index, nitrogen, humic substances. IntroduçãoNa tentativa de equilibrar a produtividade agrícola com a conservação do meio ambiente e favorecer o incremento nos teores de C, nas últimas décadas, têm-se desenvolvido novos conceitos agrícolas com base na conservação do solo, na ciclagem de nutrientes e na diversificação de culturas. Sistemas que englobam o uso de gramíneas têm-se destacado, como a integração lavoura-pecuária (ILP) e o plantio direto ...

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Section: Os Incrementos Nos Teores De Cot Foram Maiores Na Camada Supunclassified

Frações lábeis e recalcitrantes da matéria orgânica em solos sob integração lavoura-pecuária

Silva

Lourente

Marchetti

et al. 2011

Pesq. agropec. bras.

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“…In addition to the role played by the humic fractions of organic matter on soil fertility, studies have shown that higher levels of stable SOM contribute significantly to reduce CO 2 emissions (Kragt et al, 2012), since the percentage of humic fractions in SOM indicates soil structural stability (Grinhut et al, 2007).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Humic fractions are highly resistant to biodegradation because of their inherent recalcitrance and interaction with soil mineral colloids, forming stable clay-humic complexes (Grinhut et al, 2007). This characteristic provides a long-term organic carbon compartment (West & Post, 2002).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Soil organic matter as affected by management systems, phosphate fertilization, and cover crops

Souza

Figueiredo

Sousa

2016

Pesq. agropec. bras.

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-The objective of this work was to evaluate the effects of soil management systems, cover crops, and phosphate fertilization on soil humic fractions in a long-term experiment. The treatments consisted of conventional tillage and no-tillage with pearl millet (Pennisetum glaucum) or velvet bean (Mucuna aterrima) as cover crops, at two doses of phosphorous: 0 and 100 kg ha -1 P 2 O 5 per year. Soil samples were taken 11 years after the establishment of the experiment and analyzed for soil total organic carbon and carbon content of humic fractions at 0.00-0.05, 0.05-0.10, and 0.10-0.20-m depths. The humic fractions are sensitive to soil management, except free fulvic acid, which was the only one that did not reduce its carbon contents on the surface layer (0.00-0.05 m) with conventional tillage. The main changes occurred on the soil surface layer, in which the no-tillage system with pearl millet as a cover crop provided the highest carbon levels in humic fractions. Long-term phosphate fertilization under no-tillage, with pearl millet as a cover crop, promotes the accumulation of organic carbon in soil humic fractions.Index terms: humic fractions, no-tillage, organic matter fractions, phosphate fertilization, soil fertility, soil quality. Matéria orgânica do solo influenciada por sistemas de manejo, adubação fosfatada e plantas de coberturaResumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de sistemas de manejo do solo, de plantas de cobertura e da fertilização fosfatada nas frações húmicas do solo, em experimento de longa duração. Os tratamentos consistiram de sistemas de preparo convencional e de plantio direto com milheto (Pennisetum glaucum) ou com mucuna-preta (Mucuna aterrima) como planta de cobertura, sob duas doses de fósforo: 0 e 100 kg ha -1 de P 2 O 5 por ano. As amostras de solo foram coletadas após 11 anos da implantação do experimento e analisadas quanto aos teores de carbono orgânico total e de carbono das frações humificadas no solo, nas camadas de 0,00-0,05, 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m de profundidade. As frações humificadas são sensíveis ao manejo do solo, exceto o ácido fúlvico livre, que foi a única que não diminuiu seus conteúdos de carbono na camada superficial do solo (0,00-0,05 cm) com o plantio convencional. As principais alterações ocorreram na camada superficial, em que o plantio direto com milheto como planta de cobertura promoveu os maiores teores de carbono nas frações húmicas. A fertilização fosfatada por longo tempo sob plantio direto, com milheto como planta de cobertura, promove o acúmulo de carbono orgânico nas frações húmicas do solo.Termos para indexação: frações húmicas, plantio direto, frações da matéria orgânica, fertilização fosfatada, fertilidade do solo, qualidade do solo.

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“…lignin peroxidase (LiP), manganese peroxidase (MnP) and laccase (Lac) [5,7]. These enzymes are highly non-specific with regard to their substrate [5,8], which gives them the capability to degrade a wide range of highly recalcitrant organopollutants with molecular structure similar to lignin [7,8], such as humics [9][10][11].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A novel approach for application of white rot fungi in wastewater treatment under non-sterile conditions: immobilization of fungi on sorghum

Zahmatkesh

Spanjers

Lier

2017

Environmental Technology

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Citation (APA)Zahmatkesh, M., Spanjers, H., & van Lier, J. B. (2017). A novel approach for application of white rot fungi in wastewater treatment under non-sterile conditions: immobilization of fungi on sorghum. Environmental Technology, 1-11. https://doi.org/10.1080/09593330.2017.1347718 Important noteTo cite this publication, please use the final published version (if applicable). Please check the document version above. CopyrightOther than for strictly personal use, it is not permitted to download, forward or distribute the text or part of it, without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license such as Creative Commons. Takedown policyPlease contact us and provide details if you believe this document breaches copyrights. We will remove access to the work immediately and investigate your claim. In this study, we tested a new approach to facilitate the application of white rot fungi (WRF) under non-sterile conditions, by introducing grain sorghum as carrier and sole carbon and nutrient source for WRF. To this end, Trametes versicolor was immobilized on sorghum, and its ability to remove humic acid (HA) from synthetic and real industrial wastewater was studied. HA removal was measured as colour reduction and also analysed via size exclusion chromatography (SEC). Under sterile conditions, 80% colour removal was achieved for both synthetic and real wastewater using immobilized WRF on sorghum, without adding any additional carbon or nutrient sources. Under non-sterile conditions, immobilized fungi could again remove 80% of the colour and reached a maximum of 40 U/L laccase activity. In contrast, non-immobilized fungi cultivated in non-sterile wastewater supplemented with additional nutrients, reached only 10% decolourization and maximum 5 U/L laccase activity. SEC analysis showed that bioremoval of HA by WRF was associated with degradation of HA. Finally, immobilized fungi were used to treat real wastewater, under non-sterile conditions, in a sequential batch order without renewing the immobilized fungi. Four batch feedings were conducted and 80%, 70%, 50% and 40% colour removal was achieved for each batch, respectively, over a total incubation period of 19 days.

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Degradation and transformation of humic substances by saprotrophic fungi: processes and mechanisms

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Frações lábeis e recalcitrantes da matéria orgânica em solos sob integração lavoura-pecuária

Frações lábeis e recalcitrantes da matéria orgânica em solos sob integração lavoura-pecuária

Soil organic matter as affected by management systems, phosphate fertilization, and cover crops

A novel approach for application of white rot fungi in wastewater treatment under non-sterile conditions: immobilization of fungi on sorghum

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