Solubilização de fostatos por microrganismos na presença de fontes de carbono

O potencial de solubilização de fosfatos por bactérias e fungos cultivados em meio de cultura GEL (Glicose-Extrato de Levedura), suplementado com diferentes formas de fosfatos (cálcio, alumínio e ferro) e fontes de carbono (celulose, amido, sacarose, glicose, frutose e xilose), foi avaliado em laboratório. O crescimento, o diâmetro da área solubilizada e a relação halo/colônia variaram conforme o tipo de microrganismo e a fonte de fósforo e de carbono. Dos 57 isolados utilizados, 56 formaram halo na presença de fosfato de cálcio e cinco apenas na presença de fosfato de alumínio e nenhum foi capaz de solubilizar fosfato de ferro. Contudo, seis isolados cresceram melhor no meio com fosfato de ferro em comparação com o meio testemunha. As maiores colônias e halos foram observados nos isolados de Rhizopus e Aspergillus, enquanto as maiores relações halo/colônia foram encontradas em Paecilomyces e Penicillium. Todos os isolados cresceram no meio GEL base (testemunha sem açúcar), mas a solubilização ocorreu apenas na presença de carbono adicionado ao meio, destacando-se xilose, glicose, frutose e sacarose.

Efeito de concentrações de solução açucarada na aderência do inoculante turfoso às sementes, na nodulação e no rendimento da soja

A associação simbiótica da soja [Glycine max (L.) Merrill] com bactérias do gênero Bradyrhizobium resulta no processo de fixação biológica do N2. A inoculação com estirpes selecionadas garante a maximização do processo biológico e, no Brasil, são comercializados, anualmente, quase 13 milhões de doses de inoculante, a maioria à base de turfa. A adesão da turfa às sementes, porém, é baixa, requerendo o uso de adesivos. A recomendação atual é de uso de solução açucarada (açúcar comercial) a 25%, mas essa concentração poderia reduzir o vigor e aumentar a incidência de doenças nas sementes. Neste estudo, foram testadas, então, doses inferiores a 25%. Confirmou-se que a solução açucarada favorece o processo de inoculação, incrementando em até 90% a aderência da turfa às sementes e, em casa de vegetação, aumenta a nodulação e as taxas de fixação do N2. Em quatro experimentos realizados em solos com população estabelecida de Bradyrhizobium, a reinoculação da soja com solução açucarada a 10% resultou em um incremento médio, estatisticamente significativo, de 237 kg ha-1 de grãos, ou 8,6%, em relação à reinoculação com água, e de 17,5%, em relação à população naturalizada do solo, indicando que a concentração de açúcar atualmente recomendada pode ser reduzida para 10%.

Utilização de características microbiológicas na avaliação da degradação ou recuperação de uma área sob mineração de ferro

O estado de degradação e, ou, recuperação de diferentes sítios de uma área de mineração de ferro no município de Mariana (MG) foi avaliado pela atividade microbiana, número de esporos de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e população total de fungos e bactérias. Os substratos presentes em cada sítio, caracterizados como Rejeito de flotação (Rj), Solo superficial (SS), Subsolo (Ss), Subsolo com vegetação (SsV), Área em revegetação (AR) e Mata secundária (MS), foram amostrados na profundidade de 10-25 cm, retirando-se uma amostra composta, formada por oito amostras simples. A atividade microbiana foi avaliada pela evolução de CO2 em amostras ao natural e com adição de sacarose ou sacarose + uréia. Fez-se também a determinação de características químicas e teor de umidade. A colonização do substrato SsV por gramíneas e plantas de candeia (Vanillosmopsis erythropappa Schult. Bip.) foi acompanhada pelo número de esporos de FMA, teor de carbono orgânico e atividade microbiana. Os esporos de FMA só foram observados em áreas com vegetação. O armazenamento da camada superficial de solo (sítio SS) reduziu os teores de carbono orgânico, nitrogênio total, número de esporos de FMA e atividade microbiana. Nos substratos resultantes da atividade mineradora, houve necessidade do fornecimento conjunto de carbono e nitrogênio para estimular a atividade microbiana. As características microbiológicas avaliadas apresentaram valores maiores no sítio de mata secundária do que nos demais amostrados, indicando que aqueles em recuperação não possuíam o mesmo equilíbrio biológico. As avaliações microbiológicas do solo foram capazes de distinguir os estados de perturbação ou recuperação das diferentes áreas estudadas.

Deposição e decomposição da serapilheira em povoamentos de Mimosa caesalpiniifolia, Acacia mangium e Acacia holosericea com quatro anos de idade em planossolo

Algumas espécies de leguminosas arbóreas, associadas a bactérias fixadoras de nitrogênio e a fungos micorrízicos, têm apresentado bom desenvolvimento em solos degradados. Visando avaliar a influência dessas espécies na recuperação da fertilidade do solo, mediu-se a quantidade de matéria seca e nutrientes no material formador da serapilheira, durante o ano de 1995, e na serapilheira acumulada na superfície do solo, em 1995 e 1996, e estimou-se sua velocidade de decomposição. Estudaram-se povoamentos homogêneos de Mimosa caesalpiniifolia (sabiá), Acacia mangium e Acacia holosericea, em espaçamento de 4 m²/planta, em Planossolo, no campo experimental da Embrapa Agrobiologia, município de Seropédica (RJ) (22°49' S e 43°38' W, com altitude variando entre 18 e 33 m). A deposição média anual de material formador da serapilheira foi de 10 Mg ha-1, para o sabiá, e de 9 Mg ha-1, para as Acacias Em média, as folhas corresponderam a 64% do material formador da serapilheira produzido pelo sabiá e pela Acacia holosericea e 70% para Acacia mangium A parte mais rica em nutrientes do material formador da serapilheira foram as estruturas reprodutivas. A Acacia Mangium foi a espécie de maior capacidade de retranslocação interna de nutrientes, produzindo a serapilheira mais pobre em nutrientes e de menor velocidade de decomposição. A serapilheira produzida pelo sabiá foi a mais rica em nutrientes, com menor tempo de residência. As diferentes velocidades de decomposição da serapilheira dessas espécies podem ser utilizadas como estratégia para complementar necessidades nutricionais de culturas econômicas em sistemas agroflorestais e, ou, para auxiliar na recuperação de solos degradados.

Crostas biológicas em saprolitos de gnaisse: ciclagem biogeoquímica, micromorfologia e ensaio de colonização

O papel biogeoquímico e estrutural das crostas microbióticas é praticamente desconhecido, embora estas sejam freqüentes na superfície de taludes naturais e antrópicos expostos em domínio tropical úmido. O presente trabalho teve como objetivo estudar as interações envolvidas no intemperismo biogeoquímico decorrente da ação de microrganismos e plantas inferiores na superfície de saprolitos gnáissicos expostos em taludes da Zona da Mata de Minas Gerais. Foram investigados também os efeitos das associações organominerais na formação e estabilização estrutural de agregados, bem como as feições micropedológicas das diferentes crostas e do substrato sob influência destas. Fez-se o isolamento de cianobactérias, objetivando uma visão preliminar da viabilidade de obtenção de inóculo em laboratório, para posterior utilização na estabilização de superfícies minerais expostas. O grau de intemperismo e o caráter máfico ou félsico dos substratos foram determinantes no comportamento dos organismos em relação à ciclagem biogeoquímica, influenciando os valores de pH, a atividade de argila e o caráter eutrófico ou distrófico das crostas e saprolitos. Em geral, observou-se concentração de K e Al trocáveis na crosta, sendo K o elemento mais consistentemente associado à ciclagem biogeoquímica. O mesmo ocorreu em relação a Ca e Mg trocáveis, exceto nos saprolitos mais máficos, onde sua abundância mascarou a ciclagem biogeoquímica. As crostas tenderam também a concentrar P, Mn, Pb e Ni disponíveis, em todos os pontos, embora a contribuição de poluentes atmosféricos, no caso de Pb, possa estar mascarando os efeitos da atividade microbiana na mobilidade deste elemento. Os teores de N disponíveis foram elevados, em decorrência do N fixado pelas cianobactérias. Os valores de Fe-ditionito, juntamente com os resultados das observações micropedológicas, mostraram um modelo de oxidação por influência microbiótica em microssítios da crosta e da camada micropedogenizada subjacente, baseado na liberação de O2 pelas cianobactérias e na utilização de quelatos de Fe-MO por bactérias quimiolitotróficas, que derivam energia da oxidação do Fe, promovendo a formação de micronódulos ferruginosos. Fotomicrografias obtidas em microscópio eletrônico de varredura ilustram, de modo inequívoco, o papel da mucilagem de polissacarídeos na estruturação de agregados, unindo a matéria orgânica fresca à parte mineral. Os resultados evidenciaram a possibilidade do uso de inóculo de algas na recuperação e estabilização de superfícies minerais expostas, por meio da aceleração do processo de sucessão ecológica.

Promoção do crescimento de alface por rizobactérias

Rizobactérias promotoras do crescimento de plantas (RPCPs) podem ser uma alternativa para o aumento da produtividade de várias espécies vegetais, inclusive alface. Conduziram-se quatro experimentos com isolados de rizobactérias de diversas origens para verificar sua capacidade de promoção de crescimento de plantas de alface. Ao todo, testaram-se 77 isolados de Pseudomonas do grupo fluorescente, 23 de Bacillus e 11 de outras bactérias rizosféricas em areia esterilizada, em solo esterilizado, em substrato formado por uma mistura de solo e esterco (1:1, em volume), de forma semelhante à usada pelos produtores, e em areia com a solução nutritiva recomendada para cultivos hidropônicos, em duas concentrações. Foi marcante o benefício exercido pelas bactérias do gênero Pseudomonas em contraposição às dos outros gêneros, revelando algum favorecimento dessas bactérias na rizosfera de alface, de forma a promover melhor crescimento das plantas. Houve diferenças no comportamento dos isolados conforme a fertilidade do substrato.

Alterações de atributos químicos e biológicos de solo e rendimento de milho e soja pela utilização de resíduos de curtume e carbonífero

Resíduos gerados por curtumes e pela exploração de carvão mineral são produtos potencialmente poluentes em várias regiões do Brasil, principalmente nos estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina. O presente trabalho foi realizado no campo com o objetivo de avaliar o efeito da adição de resíduos de curtume e rejeito carbonífero sobre o solo e sobre as plantas cultivadas em um Argissolo Vermelho distrófico típico da Estação Experimental Agronômica da UFRGS, localizada no município de Eldorado do Sul (RS). O experimento foi realizado no ano agrícola de 1996/97, em parcelas de 70 m², cultivando-se soja (Glycine max L. Merrill) e milho (Zea mays L.). Tratamentos com a adição de 21,3 e 42,5 t ha-1 de lodo de curtume (LC) com adubação fosfatada e potássica na forma mineral foram comparados com o tratamento com adubação mineral completa (NPK) mais correção da acidez do solo e com a testemunha absoluta. Foram estudados também: (a) adição de resíduo carbonífero (106 t ha-1) mais adubação mineral; (b) resíduo carbonífero (106 t ha-1) mais lodo de curtume (21,3 t ha-1) com adubação fosfatada e potássica; (c) serragem cromada (29 t ha-1) mais adubação mineral (NPK), e (d) Cr mineral (125 kg ha-1) mais lodo de curtume (21,3 t ha-1) com adubação fosfatada e potássica. Foram avaliadas as alterações químicas e biológicas do solo, bem como os efeitos da aplicação dos resíduos sobre o rendimento e absorção de metais pelas plantas. A adição de LC aumentou o valor de pH e o teor de Ca trocável do solo. Não foram constatadas alterações nas concentrações dos metais Cu, Cd, Pb e Ni no solo, aumentando, entretanto, significativamente os teores de Cr. A atividade microbiana avaliada pela produção de CO2 foi estimulada pela adição dos resíduos, mas a população de bactérias, fungos e ctinomicetos não foi afetada. A adição de LC propiciou rendimentos de soja e milho semelhantes aos com adição de fertilizante nitrogenado. A adição de serragem cromada não alterou o rendimento das culturas, enquanto o rendimento de grãos de milho aumentou com a adição de resíduo carbonífero.

Classificação taxonômica das estirpes de rizóbio recomendadas para as culturas da soja e do feijoeiro baseada no seqüenciamento do gene 16S rRNA

As culturas da soja [Glycine max (L.) Merrill] e do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) são de grande importância econômica e social para o Brasil e ambas podem ter seu requerimento de nitrogênio suprido pela simbiose com bactérias da ordem Rhizobiales. Para garantir a maximização do processo biológico, deve-se proceder à inoculação de estirpes de rizóbio eficientes e competitivas, recomendadas pela pesquisa. No Brasil, foram comercializados, na safra 2001/2002, 14 milhões de doses de inoculantes, dos quais 99 % para as culturas da soja e do feijoeiro. Neste trabalho, determinou-se a posição taxonômica das estirpes utilizadas em inoculantes comerciais para as duas culturas, pelo seqüenciamento da região do DNA que codifica o gene 16S rRNA, que é suficientemente variável, mas carrega as informações necessárias para permitir a análise filogenética de bactérias. O seqüenciamento permitiu definir que duas das estirpes recomendadas para a cultura da soja, SEMIA 587 e SEMIA 5019 (= 29 w), pertencem à espécie Bradyrhizobium elkanii e as duas outras, SEMIA 5079 (=CPAC 15) e SEMIA 5080 (= CPAC 7), à espécie B. japonicum. Determinou-se, ainda, que a estirpe SEMIA 4080 (=PRF 81), recomendada para o cultura do feijoeiro, pertence à espécie Rhizobium tropici. As seqüências obtidas foram depositadas no banco mundial de genes do National Center for Biotechnology Information.

Nodulação e micorrização em Anadenanthera peregrina var. falcata em solo de cerrado autoclavado e não autoclavado

Anadenanthera peregrina var. falcata (angico-do-cerrado), uma leguminosa arbórea, forma associações simbióticas com bactérias fixadoras de nitrogênio (rizóbios) e com fungos micorrízicos arbusculares. Com o objetivo de avaliar a eficiência da inoculação de fungos micorrízicos e rizóbios no crescimento inicial de plantas de angico-do-cerrado, crescidas em solo autoclavado e em solo não autoclavado com e sem inoculação, foi desenvolvido um experimento em casa de vegetação, utilizando raízes micorrizadas de milho e uma mistura de isolados de rizóbios como inoculantes. O crescimento das plantas foi influenciado positivamente pela concomitante inoculação do fungo micorrízico e do rizóbio, tendo as plantas desse tratamento apresentado biomassa cerca de 60 % maior do que o controle no décimo mês. A inoculação de apenas um dos microssimbiontes, entretanto, não provocou diferença na produção de biomassa das plantas. A percentagem de colonização micorrízica foi significativamente mais alta e o número de nódulos maior nas raízes das plantas crescidas no solo não autoclavado, ocasionados pela população de fungos e rizóbios nativos. Nesse tratamento, houve pequeno acúmulo de matéria no xilopódio, provavelmente em virtude do dreno fotossintético por parte dos microssimbiontes, e a concentração de P na parte aérea e xilopódio dessas plantas foi cerca de 1,2 e 8 vezes maior, respectivamente, por causa da colonização micorrízica.

Identificação de isolados de Azospirillum amazonense associados a Brachiaria spp., em diferentes épocas e condições de cultivo e produção de fitormônio pela bactéria

Existem evidências de que pastagens formadas por algumas espécies do gênero Brachiaria poderiam beneficiar-se com o processo de fixação biológica do nitrogênio atmosférico (FBN), garantindo a estas pastagens maior longevidade. Dentre as bactérias diazotróficas encontradas em associação com estas gramíneas forrageiras, destaca-se a espécie Azospirillum amazonense. Neste trabalho, objetivou-se verificar a influência da espécie de Brachiaria, manejo da pastagem e sazonalidade sobre as populações de A. amazonense associadas às raízes destas plantas. Diferentes pastagens (B. humidicola, B. decumbens e B. brizantha) foram introduzidas em regiões do ecossistema Cerrado e de Mata Atlântica. Foram avaliados dois sistemas de manejo com diferentes taxas de lotação, e as coletas foram realizadas em diferentes épocas do ano. As populações de A. amazonense foram quantificadas e a identidade dos isolados confirmada, assim como sua capacidade de produção de fitormônios tipo AIA (ácido 3-indol acético) em meio de cultivo. Isolados de A. amazonense foram obtidos a partir de amostras de raízes das três espécies de Brachiaria avaliadas. Estimativas das populações desta bactéria variaram de 10³-10(7) células g-1 de raízes. Em amostras do ecossistema Cerrado, a época de coleta apresentou efeito significativo sobre a população destas bactérias. Os dados da região de Mata Atlântica mostraram que plantas de Brachiaria de diferentes espécies e pastagens sob diferentes taxas de lotação podem apresentar números populacionais distintos associados às suas raízes. A técnica de análise de restrição do DNA ribossomal amplificado (ARDRA) confirmou a identidade de todos os isolados avaliados. Estes isolados foram capazes de produzir fitormônios tipo AIA.

Rizobactérias e promoção do crescimento de plantas cítricas

Desenvolveram-se três experimentos em casa de vegetação para verificar a possibilidade de as rizobactérias atuarem como promotoras do crescimento de plantas cítricas. Ao todo, testaram-se 10 isolados de Pseudomonas do grupo fluorescente, 13 de Bacillus e sete de outras bactérias rizosféricas em porta-enxertos utilizados na citricultura: tangerineira 'Cleópatra' (Citrus reshni), limoeiro 'Cravo' (Citrus limonia) e limoeiro 'Volcameriano' (Citrus volkameriana). Dependendo do porta-enxerto, sete isolados de Pseudomonas, um de Bacillus e um de outra bactéria rizosférica tiveram efeito benéfico sobre a matéria seca de raízes ou de parte aérea, indicando uma alta proporção de promotores de crescimento entre as bactérias do primeiro grupo. Procedeu-se também à contagem de bactérias fluorescentes do gênero Pseudomonas e de bactérias não-fluorescentes em raízes de tangerineira 'Cleópatra' e de limoeiro 'Cravo', procedentes de viveiro de mudas e do campo. Ambos os grupos bacterianos tiveram sua multiplicação favorecida na rizosfera de tangerineira 'Cleópatra', em condições de viveiro.

Rizobactérias e alface: colonização rizosférica, promoção de crescimento e controle biológico

Rizobactérias promotoras do crescimento de plantas (RPCPs) podem aumentar a produção agrícola de diversas culturas. O objetivo deste trabalho foi relacionar a colonização radicular e, ou, do colo de plântulas por RPCPs, avaliada in vitro, com sua capacidade de promoção do crescimento, de maneira a agilizar os testes de seleção de isolados de rizobactérias. Além disso, testou-se o antagonismo in vitro entre as bactérias e o fungo Fusarium sp., para verificar a possibilidade de ser a promoção do crescimento exercida por controle biológico de fitopatógeno. Avaliaram-se 64 isolados de rizobactérias do grupo fluorescente de Pseudomonas spp., de diversas origens. A avaliação foi feita visualmente, considerando-se que a presença de uma névoa turva de aspecto esbranquiçado ao longo e em volta da raiz ou de névoa em volta do colo da plântula indicava a colonização das raízes pela bactéria. De todos os isolados bacterianos, apenas oito resultaram em névoa ao longo das raízes e trinta e oito colonizaram a região do colo. Desenvolveu-se também um experimento em casa de vegetação para verificar a capacidade desses isolados de promover crescimento em plantas de alface. O substrato utilizado foi formado por uma mistura de solo e esterco de galinha, semelhante ao usado pelos produtores. Doze isolados promoveram o crescimento das plantas, tendo quatro aumentado a massa de matéria seca da raiz e nove, o número de folhas. Onze isolados que promoveram o crescimento das plantas de alface apresentaram colonização radicular na região do colo. No teste de antagonismo in vitro em meio B de King e em meio BDA, doze dos sessenta e quatro isolados avaliados apresentaram antagonismo contra Fusarium sp., e, desses, apenas três foram eficientes na promoção de crescimento de plantas de alface, tendo colonizado a região do colo das plântulas.

Efeito de alterações nas características do solo sobre a degradação de hexaclorobenzeno

Alterações das características de solo contaminado com hexaclorobenzeno foram promovidas para estudo dos efeitos sobre a comunidade microbiana e sobre a degradação do composto. Essas alterações foram efetuadas pela adição de fontes de matéria orgânica, adição de cal ou alagamento das amostras de solo, em laboratório. Analisaram-se a atividade e a densidade microbiana, bem como a degradação total (mineralização) e parcial (transformação em metabólitos) do hexaclorobenzeno. A mineralização do hexaclorobenzeno foi analisada por meio da adição de uma solução de 14C-hexaclorobenzeno às amostras de solo, captura do 14CO2 e quantificação por Espectrometria de Cintilação em Líquido. A formação de metabólitos do hexaclorobenzeno nas amostras de solo foi estudada por meio da extração destas amostras e da análise dos extratos por Cromatografia Gasosa. A atividade microbiana foi analisada por meio da medida da respiração dos microrganismos e da densidade microbiana, pela contagem no número de unidades formadoras de colônias (UFC) das amostras de solo. A atividade microbiana foi maior nas amostras com adição de bagaço de cana-de-açúcar (máximo de 310 mg g-1 de CO2 no solo), assim como a densidade de bactérias (máximo de 152 x 10³ UFCs g-1 de solo) e de fungos (máximo de 167 x 10³ UFCs g-1 de solo). A adição de vermicomposto, a adição de cal e o alagamento das amostras não influíram na atividade ou na densidade microbiana. Não se observou mineralização ou formação de metabólitos de hexaclorobenzeno. Portanto, a adição de matéria orgânica estimulou a comunidade microbiana, mas não resultou em degradação do hexaclorobenzeno.

Eficiência agronômica de rizóbios selecionados e diversidade de populações nativas nodulíferas em perdões (MG): I - caupi

O caupi (Vigna unguiculata L.) é de grande importância nutricional, social, econômica e estratégica, principalmente para as regiões Norte e Nordeste, e vem ultrapassando as barreiras regionais, com amplas perspectivas no agronegócio brasileiro. A interação do caupi com bactérias fixadoras de N atmosférico pode aumentar a produtividade e diminuir os custos de produção. No presente trabalho, avaliou-se no campo a eficiência agronômica de estirpes previamente selecionadas de rizóbio em simbiose com o caupi, comparadas à estirpe recomendada até 2004, para a produção de inoculantes comerciais (BR 2001). Posteriormente, a diversidade fenotípica das populações nativas foi avaliada pela análise das características culturais e pela análise de proteína total por eletroforese em gel poliacrilamida (SDS-PAGE). Verificou-se que a inoculação no campo com as estirpes UFLA 03-84 e INPA 03-11B contribuiu, de forma significativa, para o aumento no rendimento de grãos, sendo semelhante ao da testemunha, com 70 kg ha-1 de N, e superior ao da estirpe BR 2001. A população nativa apresentou alta diversidade fenotípica cultural e de padrões protéicos. As estirpes inoculadas foram bastante distintas fenotipicamente de estirpes que compõem a população nativa.

Eficiência agronômica de rizóbios selecionados e diversidade de populações nativas nodulíferas em Perdões (MG): II - feijoeiro

O feijão (Phaseolus vulgaris L.) é um dos principais constituintes da dieta do brasileiro, por ser excelente fonte protéica e, portanto, um produto agrícola de grande importância econômico-social. A interação do feijoeiro com bactérias fixadoras de N atmosférico pode aumentar a produtividade e diminuir os custos de produção. No presente trabalho, avaliou-se, no campo, a eficiência agronômica de estirpes previamente selecionadas de rizóbio em simbiose com o feijoeiro, comparadas à estirpe recomendada para a produção de inoculantes comerciais (CIAT 899). A diversidade fenotípica da população nativa foi avaliada pela análise das características culturais e pela análise de proteína total por eletroforese em gel poliacrilamida (SDS-PAGE). Verificou-se que a inoculação no campo com as estirpes UFLA 02-100, UFLA 02-86 e UFLA 02-127 promoveu rendimento de grãos semelhante ao da testemunha, com 70 kg ha-1 de N, e à inoculação com a estirpe de referência CIAT 899. Não houve relação entre os grupos fenotípicos de perfil protéico total e caracterização cultural constituídos pelas estirpes nativas do solo. As populações nativas que nodularam feijão mostraram-se bastante diversas fenotipicamente e não incluíram estirpes similares às estirpes introduzidas como inoculantes.