Composição diferencial das comunidades bacterianas na rizosfera de variedas de cana-de-açúcar

A cultura da cana-de-açúcar é de extrema importância no cenário agrícola nacional. No entanto, pouco se sabe sobre a estruturação das comunidades microbianas associadas aos solos e às rizosferas de tais plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a estrutura e diversidade das comunidades de bactérias associadas ao solo e à rizosfera de seis variedades de cana-de-açúcar cultivadas no Estado de São Paulo (Brasil). As análises foram realizadas com base em métodos independentes de cultivo, em que a técnica de PCR-DGGE revelou alterações na rizosfera para os grupos de bactérias totais e também para os grupos de Alphaproteobacteria e Betaproteobacteria. Após essa análise, quatro amostras (três de rizosfera e uma de solo) foram usadas para o sequenciamento da região V6 do gene 16S DNAr na plataforma Ion Torrent TM. Essa análise gerou um total de 95.812 sequências, dentro das quais houve a predominância das afiliadas aos filos Actinobacteria, Proteobacteria e Acidobateria . Os resultados revelaram que as comunidades bacterianas na rizosfera são distintas daquelas encontradas no solo. Foi possível ainda observar efeito diferencial de plantas das variedades. Alguns grupos bacterianos apresentaram menor frequência na rizosfera (Acidobacteria ), enquanto outros se mostraram fortemente estimulados pela presença das raízes, comumente para todas as variedades (Betaproteobacteria , Nitrospora e Chloroflexi ), ou em respostas variedade-específicas (Bacilli e Sphingobacteria ).

PRODUTIVIDADE DO TRIGO IRRIGADO SUBMETIDO À APLICAÇÃO DE NITROGÊNIO E À INOCULAÇÃO COM AZOSPIRILLUM BRASILENSE

Inocular sementes de trigo com Azospirillum brasilense pode ser benéfico à cultura do trigo, bem como reduzir a necessidade de aplicação de N. No entanto, são escassos trabalhos que mensurem o benefício dessa prática no trigo irrigado com expectativa de alta produtividade e demanda de N. Objetivou-se com este trabalho avaliar a produtividade e o conteúdo de N na planta do trigo irrigado, submetido a doses de N, com ou sem a inoculação com A. brasilense. Foram conduzidos dois experimentos em 2011 e repetidos em 2012. Em cada ano de cultivo, instalou-se um experimento na área considerada de baixa disponibilidade de N no solo (cultivo em sucessão ao milho) e outro na com alta disponibilidade (cultivo em sucessão à soja ou cenoura). Os tratamentos consistiram de cinco doses de N e da inoculação ou não com A. brasilense. As doses de N testadas foram 20, 60, 100, 140 e 180 kg ha-1 na área com baixa disponibilidade de N e 20, 50, 80, 110 e 140 kg ha-1 na com alta disponibilidade. O teor de N na folha índice foi aumentado pela inoculação com A. brasilense. Entretanto, o N absorvido não foi influenciado pela inoculação da bactéria. As doses de N aumentaram a produtividade do trigo e esse aumento foi mais evidente no cultivo na área com baixa disponibilidade de N no solo.

DESEMPENHO AGRONÔMICO DO MILHO EM RAZÃO DO TRATAMENTO DE SEMENTES COMAZOSPIRILLUMSP. E DA APLICAÇÃO DE DOSES DE NITROGÊNIO MINERAL

A utilização de bactérias diazotróficas pode auxiliar a alcançar maiores produtividades e reduzir os impactos ambientais decorrentes da utilização de fertilizantes nitrogenados. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar o efeito do tratamento de sementes com bactérias do gêneroAzospirillum e da aplicação de doses de N mineral sobre o desempenho agronômico do milho em diferentes níveis de manejo. O experimento foi conduzido no campo, na cidade de Lages, SC, durante os anos agrícolas de 2011/2012 e 2012/2013. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso dispostos em parcelas subsubdivididas. Na parcela principal, foram testados dois níveis de manejo, o médio, expectativa de produtividade de 8.000 kg ha-1; e o alto, expectativa de produtividade de 18.000 kg ha-1. Nas subparcelas, testaram-se quatro doses de N, equivalentes a 0; 0,5; 1; e 1,5 vez a dose recomendada pela Comissão Sul Brasileira de Química e Fertilidade do Solo para atingir a expectativa de produtividade prevista em cada nível de manejo. Nas subsubparcelas, avaliou-se o efeito do tratamento de sementes com Azospirillumsp. O rendimento de grãos variou de 8.344 a 16.947 kg ha-1 no nível de manejo alto e aumentou quadraticamente com o aumento das doses de N, tanto nas parcelas inoculadas quanto nas não inoculadas. No nível de manejo médio, os rendimentos oscilaram entre 5.986 e 9.684 kg ha-1, aumentaram linearmente com o incremento na dose de N nos tratamentos inoculados e não foram influenciados pela aplicação de N mineral nos tratamentos sem inoculação. Nos dois sistemas de manejo, a eficiência de uso do N diminuiu com o incremento na dose de N, tanto nas parcelas inoculadas quanto nas não inoculadas. Não houve diferenças significativas no rendimento de grãos dos tratamentos com e sem inoculação, independentemente do sistema de manejo e da dose de N. Portanto, o tratamento de sementes com Azospirillumsp. não melhorou o desempenho agronômico do milho.

Realocação de nitrogênio e de biomassa para os grãos, em trigo submetido a inoculação de Azospirillum

Estudou-se, em condições de campo, o efeito de inoculante turfoso em pó contendo bactérias do gênero Azospirillum no rendimento de grãos e na remobilização de N e de biomassa para os grãos de trigo (Triticum aestivum L.), cultivar Embrapa 16. Usaram-se como inoculantes, a estirpe de Azospirillum brasilense 245 e o isolado 10 de Azospirillum lipoferum. Em cada tratamento de inoculação, e também sem inoculação, aplicaram-se diferentes doses de N em diferentes estádios de desenvolvimento das plantas, distribuídos em blocos ao acaso com parcelas subdivididas. Na antese e na maturação fisiológica, avaliaram-se o acúmulo de massa seca e N total nas diferentes partes da planta. Na colheita, além do rendimento de grãos, avaliaram-se também o índice de colheita para biomassa e para N, os principais componentes do rendimento e o teor de N total de grãos. Os resultados ainda preliminares evidenciaram que, mesmo não havendo efeito da inoculação no rendimento de grãos, houve um melhor alocamento de N e de biomassa para os grãos, resultando em maior massa de mil grãos e em menor quantidade de N restante na palha das plantas na maturação fisiológica. Esses efeitos resultaram de um menor número de espigas m-2, provavelmente devido à morte de afilhos, fator que determinou maior disponibilidade de N e de biomassa às espigas e grãos restantes.

Efeito do cultivo da soja na dinâmica da população bacteriana, em solos de cerrado

Este trabalho teve por objetivo avaliar a influência do cultivo da soja sobre a dinâmica da população bacteriana, em dois solos de Cerrado do Estado de São Paulo, originalmente cobertos com Paspalum notatum (em Barretos) e Brachiaria decumbens (em São Carlos). Nesses solos, a densidade da população de bactérias em geral variou de 398,1 x 10³ a 467,7 x 10³ e de 123 x 10³ a 218,8 x 10³ ufc (unidades formadoras de colônias)/g de solo seco, respectivamente. O cultivo da soja, em ambos os solos, resultou em incrementos variados nos números de ufc/g de solo seco da população de bactérias em geral, das resistentes aos antibióticos estreptomicina e cloranfenicol, e de actinomicetos. A população de actinomicetos ocorreu no solo principalmente como esporos, e as variações das relações esporos/hifas entre os solos não-rizosférico e rizosférico não foram significativas. Os resultados evidenciam que o cultivo da soja influenciou de forma diferenciada a população desses solos.

População microbiana total e solubilizadora de fosfato em solo submetido a diferentes sistemas de cultivo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes espécies de plantas, fontes de fósforo e calagem sobre a população microbiana total e solubilizadora de fosfato. Foram isolados fungos e bactérias capazes de solubilizar hidroxiapatita, proporcionando P solúvel. O experimento utilizado foi em blocos ao acaso com fatorial 3x3x2. E os fatores avaliados foram espécies de plantas (controle, braquiária e guandu), fertilizantes (controle, superfosfato simples e fosfato de rocha, ambos na dose de 400 kg ha-1 de P(2)0(5) ) e calagem (com e sem calcário). A população bacteriana cresceu pelo efeito da calagem, e a de fungos aumentou, independentemente da calagem, nas parcelas cultivadas com braquiária e fertilizadas com superfosfato. Foi constatado incremento de biomassa-P microbiana sobre o controle por influência da braquiária (23,9%), do superfosfato (30,9%) e da calagem (46,9%). O número de bactérias solubilizadoras foi favorecido pela calagem ou pelo plantio de guandu adubado com fosfato natural ou com braquiária sem adubação. Os fungos solubilizadores aumentaram na ausência de planta ou de adubação e na presença de guandu com fosfato natural. Finalmente, a calagem favoreceumais o crescimento dos fungos solubilizadores, em comparação com o controle, nos tratamentos fosfato natural, braquiária ou guandu.

Efeito de fontes e doses de molibdênio na sobrevivência do Bradyrhizobium e na fixação biológica de nitrogênio em soja

O molibdênio (Mo) é essencial para a soja, por participar da enzima nitrogenase, sintetizada pelas bactérias durante o processo de fixação biológica do nitrogênio (FBN) por simbiose. A aplicação do Mo nas sementes no momento da semeadura antecede a aplicação do inoculante. O contato do Mo com o inoculante prejudica o Bradyrhizobium e, conseqüentemente, a FBN. O presente trabalho teve como objetivo estudar alternativas de fornecer Mo para a soja e a FBN sem afetar a sobrevivência da bactéria, a nodulação e a eficiência do processo de FBN. Avaliou-se, in vitro, a capacidade das estirpes de Bradyrhizobium de crescerem em meio líquido contendo concentrações crescentes de diversas fontes de Mo, e, em casa de vegetação, os efeitos de doses crescentes de molibdato de sódio e de outras fontes de Mo na sobrevivência do Bradyrhizobium, na nodulação e na eficiência da FBN. As estirpes apresentaram tolerância distinta com relação a fontes e doses de Mo; a estirpe SEMIA 5080 apresentou o melhor crescimento entre elas. A aplicação de Mo nas sementes com o inoculante deve ser evitada, porque ele reduz o número de células de Bradyrhizobium, a nodulação e a FBN. As fontes de Mo mais eficientes para a FBN são molibdato de amônio, trióxido de Mo e as fontes comerciais Grap e Comol.

Atividade e população microbiana envolvida nas transformações do enxofre em solos com diferentes vegetações

O objetivo deste trabalho foi determinar as populações microbianas e suas atividades envolvidas no ciclo do S, de solos virgem e cultivado, e as suas relações com as diferentes frações de S no solo. Das populações de microrganismos pesquisados, apenas foram encontradas as bactérias autótrofas oxidantes de S0 em pH 5,0 e as heterótrofas oxidantes de tiossulfato, que representaram menos de 0,1% das bactérias totais. A média das bactérias autótrofas foi o dobro das heterótrofas. As maiores contagens de bactérias totais, autótrofas e heterótrofas foram encontradas nos solos com milho, de pastagem e de floresta integrada, respectivamente. A atividade da arilsulfatase foi maior em solo de floresta integrada e a da rodanase em solo de pastagem. A arilsulfatase correlacionou com as populações de heterotróficos, C orgânico, S total, S orgânico, matéria orgânica e umidade do solo; e a rodanase com C orgânico, S total e S orgânico. Os teores de S orgânico e sulfato foram de 94-98% e 2-6% do S total, respectivamente. Os maiores teores de S total e orgânico foram encontrados no solo de floresta integrada. O S total correlacionou com o S orgânico, umidade e matéria orgânica, e o S orgânico com a matéria orgânica.

Degradação do paclobutrazol em solos tropicais

O objetivo deste trabalho foi avaliar a degradabilidade do regulador de crescimento vegetal paclobutrazol em solo. Os solos foram coletados em regiões representativas de plantios comerciais de manga para exportação, em Petrolina, PE e em Lins, SP. Culturas bacterianas mistas, isoladas destas amostras de solo foram avaliadas quanto à sua capacidade degradativa em meio de cultura líquido suplementado com paclobutrazol. A determinação dos resíduos do regulador de crescimento, realizada a partir do 15º dia de incubação e quantificada por meio de cromatografia líquida de alta eficiência demonstrou que o paclobutrazol é lentamente degradado e apresenta meia-vida de 95 dias.

Indicadores biológicos associados ao ciclo do fósforo em solos de Cerrado sob plantio direto e plantio convencional

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do plantio direto, do preparo convencional do solo e de plantas de cobertura sobre indicadores biológicos associados ao ciclo do fósforo (P). O trabalho foi realizado em três áreas adjacentes, num Latossolo Vermelho-Amarelo, distribuídas da seguinte maneira: área I, dois anos de experimentação, comparando esses sistemas de plantio; área II, seis anos de experimentação e área III, Cerrado nativo. Em julho/1998 e janeiro/1999, avaliaram-se: o P da biomassa, populações de fungos e bactérias totais e solubilizadores de fosfato e a atividade da fosfatase ácida, nas profundidades de 0-5 e de 5-20 cm. A atividade da fosfatase e a ocorrência de fungos e bactérias solubilizadoras nas áreas com plantio direto foram significativamente superiores às das áreas com plantio convencional, na profundidade de 0-5 cm. O tempo de implantação acentuou as diferenças entre plantio direto e convencional quanto aos indicadores avaliados. O P da biomassa diminuiu no tratamento plantio direto com nabo forrageiro (Raphanus sativus) da área II. Os fungos solubilizadores aumentaram na presença de guandu (Cajanus cajan) e nabo forrageiro, e as bactérias solubilizadoras aumentaram na presença de guandu. O solo sob vegetação nativa apresentou maior atividade da fosfatase em relação ao das áreas cultivadas, evidenciando a importância da mineralização do P orgânico nesse ecossistema.

Diversidade de Gluconacetobacter diazotrophicus isolada de plantas de cana-de-açúcar cultivadas no Brasil

O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade da população de Gluconacetobacter diazotrophicus oriunda de cultivares de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) de diferentes regiões e bancos de germoplasma. O estudo foi realizado com 123 isolados, obtidos de folhas, colmos e raízes de 80 espécies e híbridos de cana-de-açúcar, procedentes de diferentes países e mantidos em coleções de germoplasma nos Estados da Bahia e Rio de Janeiro. Foram utilizados cinco isolados obtidos de plantas de café (Coffea arabica), dois de abacaxi (Ananas comosus) e um de Pennisetum purpureum e mais 10 estirpes com padrões eletroforéticos distintos, após o uso de enzimas comuns do metabolismo microbiano (MLEE). O agrupamento obtido por meio da técnica de imunoadsorção com enzima acoplada (ELISA) sugere que as variações expressas pelos isolados não estão relacionadas com a espécie de planta, a variedade de cana-de-açúcar, a origem geográfica, a parte da planta de onde os isolados foram obtidos e o tempo de amostragem. Altas doses de nitrogênio levaram à diminuição da diversidade de G. diazotrophicus.

Efeito da inoculação de Azospirillum e Herbaspirillum na produção de compostos indólicos em plântulas de milho e arroz

Bactérias fixadoras de nitrogênio podem contribuir para o crescimento vegetal pela produção de auxinas. Os objetivos deste trabalho foram quantificar a produção de hormônios de crescimento por estirpes de bactérias fixadoras de nitrogênio e avaliar o efeito da inoculação destas estirpes em plântulas de milho e trigo. Todas as estirpes avaliadas começaram a produzir indóis no final da fase logarítmica. Houve efeito da adição de diferentes concentrações de triptofano ao meio de cultivo no aumento da produção de indóis até o nível de 200 µM. Nas estirpes de Azospirillum, as formas de N: NH4Cl, (NH4)2SO4, NH4H2PO4 e NH4NO3 estimularam a produção de indóis em níveis baixos. A adição de KNO3, NaNO3 e KNO2 inibiu a produção de indóis em todas as bactérias testadas e no crescimento de células de Azospirillum. Os efeitos da inoculação foram também comparados com concentrações crescentes do ácido 3-indolacético, KNO3 e triptofano. Em condições axênicas, a elevada produção de indóis reduz o comprimento das raízes e colmos na presença de triptofano, especialmente quando submetidas à inoculação de Azospirillum.

Aspectos fisiológicos e microbiológicos de beterrabas minimamente processadas

O objetivo deste trabalho foi avaliar aspectos fisiológicos e microbiológicos de beterrabas minimamente processadas. A taxa respiratória e a produção de etileno foram avaliadas até quatro horas após o processamento e durante 10 dias de armazenamento a 5ºC. As análises microbiológicas foram realizadas no dia do processamento e após 10 dias de conservação. Raízes intactas apresentaram a menor taxa respiratória (5 mL CO2 kg-1 h-1), enquanto beterrabas raladas e descascadas obtiveram taxa respiratória de 30 mL CO2 kg-1 h-1 após quatro horas do processamento. Beterrabas minimamente processadas apresentaram um pico respiratório no segundo dia de armazenamento (80 mL CO2 kg-1 h-1), estabilizando em 30 mL CO2 kg-1 h-1 no quarto dia. Não foi detectado etileno em beterrabas intactas e descascadas ao passo que em beterrabas minimamente processadas, a produção de etileno nas primeiras horas após o corte atingiu 0,90 µL kg-1 h-1, registrando-se pouca variação ao longo das quatro horas de avaliação e durante o período de armazenamento a 5ºC. As contagens de bactérias psicrotróficas e coliformes totais mantiveram-se dentro dos limites aceitáveis, e não foi detectada presença de coliformes fecais e Salmonella.

Diversidade fenotípica e eficiência simbiótica de estirpes de Bradyrhizobium spp. de solos da Amazônia

Este trabalho teve como objetivo avaliar a diversidade fenotípica e a eficiência simbiótica de estirpes de Bradyrhizobium, isoladas de solos da Amazônia, sob diferentes sistemas de uso da terra (monocultura, capoeira, pastagem, floresta e sistema agroflorestal). A análise dos perfis de proteína total de 46 estirpes, obtidos por eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE), mostrou grande diversidade, tendo formado 11 grupos com similaridade acima de 80%. Apenas um dos grupos continha a estirpe referência de B. elkanii: BR29, recomendada como inoculante para soja. Vinte e duas estirpes testadas em vasos de Leonard, com caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.), induziram à produção de matéria seca e ao acúmulo de nitrogênio, na parte aérea da planta, e à eficiência relativa superiores aos da testemunha (sem N e sem inoculação). Entre as estirpes testadas, 13 induziram à produção de matéria seca e à eficiência relativa similares às da testemunha nitrogenada (com N, sem inoculação); cinco estirpes induziram a acúmulo de N superior ao da testemunha nitrogenada. Essas populações nativas são constituídas por grande diversidade de estirpes, com eficiência simbiótica variável, algumas das quais podem ser recomendadas para testes de eficiência agronômica.

Seleção e caracterização de estirpes de Bacillus thuringiensis efetivas no controle da traça-das-crucíferas Plutella xylostella

O objetivo deste trabalho foi selecionar e caracterizar, no Banco de Germoplasma de Bacillus spp., da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, as estirpes de Bacillus thuringiensis mais tóxicas à Plutella xylostella, por métodos morfológicos, bioquímicos e moleculares. Das 203 estirpes testadas, sete causaram 100% de mortalidade e foram semelhantes à estirpe padrão utilizada, B. thuringiensis subsp. kurstaki. Elas apresentaram proteínas de 130 kDa e 65 kDa, presença de genes cry1 e cry2 e cristais bipiramidais, cubóides e redondos. As estirpes selecionadas oferecem novas perspectivas de controle de P. xylostella.