Absorção e translocação de manganês por plantas de soja micorrizadas, sob doses crescentes deste nutriente

A toxidez de Mn pode ser atenuada, em algumas situações, pela micorrização das plantas. Mecanismos diretos e indiretos podem estar envolvidos nesse processo. Este trabalho visou avaliar o efeito intrínseco do fungo micorrízico arbuscular (FMA) na absorção e translocação de Mn por plantas de soja. Inicialmente, testaram-se três espécies de FMA quanto à capacidade de propiciar crescimento das plantas sob excesso de Mn. Glomus macrocarpum foi a mais eficiente em proteger as plantas contra o excesso de Mn, resultado da maior retenção de Mn nas raízes e menor translocação para a parte aérea. A simbiose com Gigaspora margarita foi ineficiente e limitou o desenvolvimento das plantas. Num segundo experimento, empregaram-se um cultivar tolerante e outro sensível ao excesso de Mn, em associação ou não com G. macrocarpum. Pretendeu-se verificar ocorrência de oxidação de Mn nas raízes das plantas micorrizadas, sob excesso de Mn. Não houve efeito da micorrização na oxidação de Mn nas raízes, mas na dose de 15 mg kg-1 de Mn, as plantas micorrizadas tiveram maior teor de Mn nas raízes. Houve efeito do cultivar, tendo o tolerante apresentado maior oxidação de Mn nas raízes.

Efeito do fósforo, fumigação do substrato e fungo micorrízico arbuscular sobre o crescimento de plantas de mamoeiro

Estudou-se o efeito da inoculação com o fungo micorrízico arbuscular (FMA), Glomus macrocarpum, da fumigação do substrato e da adição de fósforo solúvel (60, 120, 240 e 480 mg kg-1 de P no solo) sobre as variáveis altura, número de folhas e diâmetro do caule de plantas de mamoeiro cv. Sunrise Solo.O FMA edoses crescentes de fósforo, isoladamente, exerceram efeitos significativos sobre essas variáveis. Não houve efeito significativo do fator fumigação do substrato. O efeito da inoculação foi mais acentuado no tratamento com adição de 60 mg kg-1 de P no solo. A inoculação com G. macrocarpum reduziu a necessidade de fósforo para o mamoeiro, tanto que as variáveis estudadas em plantas inoculadas na ausência de adubação fosfática não diferiram de plantas não inoculadas em substrato adicionado de mais de 240 mg kg-1 de P no solo.

Atividade ATPásica e pirofosfatásica em microssomos de raízes de milho colonizadas com fungos micorrízicos arbusculares

No presente trabalho, foi avaliada a influência de duas espécies de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) Glomus clarum e Gigaspora margarita sobre as atividades ATPásica e pirofosfatásica de microssomos obtidos por meio de fracionamento celular de raízes de milho colonizadas aos 20, 30, 40 e 60 dias do plantio. Ambos os fungos proporcionaram aumentos significativos nas atividades das ATPases e pirofosfatases; entretanto, as maiores atividades foram observadas nas raízes colonizadas pelo fungo G. clarum. Os dados cinéticos indicaram a presença de uma ativação diferencial das H+-ATPases e H+-pirofosfatases presentes nas membranas das células radiculares, dependendo da espécie fúngica e do estádio da colonização das raízes pelos FMAs. Como indicadores da eficiência da micorrização, foram avaliados a altura e o conteúdo de nutrientes na parte aérea das plantas. Os dados obtidos mostraram a primeira evidência cinética de estimulação de atividade pirofosfatásica em membranas microssomais de raízes colonizadas e descreveram um padrão inédito de ativação diferencial para a hidrólise de ATP, dependendo da espécie (G. clarum ou G. margarita) e do estádio de colonização.

Comunidades microbianas, atividade enzimática e fungos micorrízicos em solo rizosférico de "Landfarming" de resíduos petroquímicos

As raízes das plantas podem estimular a microbiota do solo, a qual pode contribuir para o aumento da eficiência do processo de remediação. Assim, avaliar a magnitude dos efeitos das raízes sobre a microbiota do solo é de grande interesse e de relevância prática e ecológica. Neste trabalho, avaliaram-se a densidade microbiana, a atividade enzimática, a estrutura da comunidade bacteriana e a presença de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) na rizosfera de plantas de ocorrência espontânea em solo de sistema de "landfarming" de resíduos petroquímicos. Avaliaram-se também solos rizosféricos de cinco plantas e solo-controle sem planta por meio de contagens de microrganismos em placas, eletroforese em gel com gradiente desnaturante (DGGE) de fragmentos do gene rRNA 16S, seqüenciamento genético, atividades enzimáticas, percentagem de colonização radicular e contagem e identificação de esporos de FMAs. As plantas estimularam a densidade microbiana total e da população de degradadores de antraceno, com contagens médias de 1,5 x 10(6) e 2,2 x 10(6) UFC g-1 no solo seco, respectivamente, enquanto, no solo sem planta, essas contagens foram de 5,7 x 10(5) e 2,9 x 10(5) UFC g-1 no solo seco para os respectivos grupos microbianos. As espécies de maior efeito foram Bidens pilosa e Eclipta alba. Entretanto, esses efeitos estimulantes não foram verificados para a atividade enzimática do solo. A colonização micorrízica das raízes (em torno de 40 %) e a densidade de esporos nos solos rizosféricos foram elevadas (entre 900 e 4.800 esporos por 50 cm³ de solo), sendo maior na Brachiaria decumbens. Foram identificadas quatro espécies de FMAs: Acaulospora morrowiae, Glomus intraradices, Paraglomus occultum e Archaeospora trappei. Com exceção de G. intraradices, essas espécies não foram observadas em áreas contaminadas por hidrocarbonetos de petróleo. A análise por DGGE revelou que os solos rizosféricos apresentaram comunidades bacteriana diferente do solo sem plantas. As bactérias degradadoras de antraceno isoladas apresentaram relação filogenética com os gêneros Streptomyces, Nocardioides, Arthrobacter, Pseudoxanthomonas e com gêneros não identificados das famílias Cellulomonadaceae, Xanthomonadaceae e Rhodobacteraceae, sendo quatro destes isolados pertencentes aos actinomicetos. Apenas Nocardioides e o gênero relacionado com a família Cellulomonadaceae foram relatados em áreas brasileiras contaminadas com hidrocarbonetos de petróleo. Conclui-se que as plantas estimulam o aumento da densidade de células bacterianas e alteram a comunidade microbiana do solo de "landfarming" de resíduo petroquímico.

Regulação do desenvolvimento de micorrizas arbusculares

As micorrizas arbusculares (MAs) são associações simbióticas mutualistas entre fungos do filo Glomeromycota e a maioria das plantas terrestres. A formação e o funcionamento das MAs depende de um complexo processo de troca de sinais, que resulta em mudanças no metabolismo dos simbiontes e na diferenciação de uma interface simbiótica no interior das células das raízes. Os mecanismos que regulam a formação das MAs são pouco conhecidos, mas sabe-se que a concentração de fosfato (P) na planta é um fator determinante para o desenvolvimento da simbiose. A disponibilidade de P na planta pode afetar o balanço de açúcares e de fitormônios (FHs), além da expressão de genes de defesa vegetal. Com o advento da genômica e proteômica, vários genes essenciais para o desenvolvimento das MAs já foram identificados e seus mecanismos de regulação estão sendo estudados. Até o presente, sabe-se que as plantas secretam substâncias que estimulam a germinação de esporos e o crescimento de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs). Há evidências também de que os FMAs sintetizam moléculas sinalizadoras, que são reconhecidas pelas plantas hospedeiras. Pelo menos três genes são essenciais para o reconhecimento dessa molécula e a transdução do sinal molecular. Discutem-se os papéis desses genes e os possíveis mecanismos que regulam sua expressão, bem como os papéis dos FHs na regulação de MAs são discutidos.

Alterações em algumas propriedades de um latossolo degradado com uso de lodo de esgoto e resíduos orgânicos

A recuperação de áreas muito impactadas, como as oriundas da construção de hidrelétricas, é um processo lento e, usualmente, requer a adição de resíduos orgânicos, como fonte de matéria orgânica, e de nutrientes, como condicionador das propriedades do solo. O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito da adição de lodo de esgoto e resíduos orgânicos (maravalha e torta de filtro de cana-de-açúcar) sobre o crescimento de duas espécies arbóreas de Cerrado na recuperação de um subsolo de uma área degradada pela construção da Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira, localizada em Selvíria - MS. O experimento foi conduzido em casa de vegetação em delineamento experimental inteiramente casualizado, com oito tratamentos, seis repetições e uma planta por repetição, para cada planta-teste. Cada repetição (saco plástico) teve 3,3 L e as proporções em volume da mistura de cada resíduo foram de: 30 % de lodo de esgoto, 20 % de torta de filtro e 10 % de maravalha de madeira. Foram mensuradas a fertilidade, a micorrização, a atividade microbiana (C-CO2 liberado) do subsolo, a massa do sistema radicular e parte aérea e a altura de plantas de duas espécies nativas do Cerrado [monjoleiro (Acacia polyphylla DC.) e jatobá-do-Cerrado (Hymenaea stigonocarpa Mart)]. Os tratamentos com lodo de esgoto proporcionaram maior atividade microbiana no substrato e maior crescimento para as duas espécies arbóreas. A presença do lodo de esgoto promoveu melhora na fertilidade do subsolo, com aumento dos teores de matéria orgânica, P, K, Ca e Mg. A matéria orgânica e o P tiveram seus teores elevados nos tratamentos com mistura de lodo de esgoto e demais resíduos. Os resultados permitem concluir que as misturas contendo lodo associado a resíduos promoveram melhores incrementos na qualidade do subsolo, com perspectivas de sua recuperação.

Effects of arbuscular mycorrhizal fungi and phosphorus fertilization on post vitro growth of micropropagated Zingiber officinale roscoe

The rhizomes of Zingiber officinale Roscoe (ginger) are widely used for their medicinal and flavoring properties, whereas the influence of root symbionts on their growth is poorly understood. In this study, the effects of phosphate fertilization and inoculation with a mixture of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) (isolates Glomus clarum RGS101A, Entrophospora colombiana SCT115A and Acaulospora koskei SPL102A) on survival, growth and development of micropropagated ginger were investigated. After transplanting to post vitro conditions, the ginger microplants were subjected to the following treatments: a) AMF mixture, b) P addition (25 mg kg-1), c) AMF + P, and d) non-mycorrhizal control without P addition. After eight months of growth, survival ranged from 86 to 100 % in the AMF and AMF+P treatments versus 71 % survival in control and P treatments. In the AMF, P and AMF+P treatments, the shoot, root and rhizome biomass production were significantly larger than in the control plants. In the non-mycorrhizal control plants the leaf number, leaf area, number of shoots/plants, and shoot length were significantly lower than in the AMF, P and AMF+P treatments. Root colonization ranged from 81 to 93 % and was not affected by P application. The data confirmed the response of several growth variables of micropropagated ginger to mycorrhizal colonization and P addition.

Tolerância e potencial fitorremediador de Stizolobium aterrimum associada ao fungo micorrízico arbuscular Glomus etunicatum em solo contaminado por chumbo

A poluição do solo com metais pesados tem aumentado significativamente nos últimos anos, devido à ação antrópica. Diversas técnicas podem ser utilizadas para reverter ou minimizar a condição de contaminação do solo, porém muitas delas são prejudiciais ao solo. Uma alternativa é a utilização da fitorremediação, já que as plantas possuem a capacidade de absorver elementos do solo e, dessa maneira, promover sua descontaminação com teores excessivos de metais e outros elementos potencialmente tóxicos. A associação de plantas com fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) pode influenciar a absorção desses elementos. Com o objetivo de avaliar o potencial fitorremediador de plantas de Stizolobium aterrimum associadas ou não a FMAs em solos com concentrações crescentes de Pb, realizou-se um experimento sob condições de casa de vegetação, em esquema fatorial 4 x 2. Os tratamentos consistiram na adição de quatro doses de Pb (0, 250, 500 e 1.000 mg dm-3) e da inoculação ou não de FMA. Os resultados mostraram que a planta foi tolerante ao Pb nas doses utilizadas. A associação com FMA não influenciou a absorção de Pb pela planta. No entanto, a micorrização influenciou a fixação biológica de N2, observando-se maior atividade da enzima nitrogenase em plantas micorrizadas. Apesar dos bons resultados obtidos com relação à tolerância dessa planta ao Pb, mais estudos precisam ser realizados acerca da absorção desse elemento, principalmente em solo multicontaminado, que é a realidade encontrada em sistemas poluídos.

Fungos micorrízicos arbusculares na recuperação de florestas ciliares e fixação de carbono no solo

A associação micorrízica arbuscular estabelecida entre os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs - Filo Glomeromycota) e as raízes das plantas tem papel fundamental na sobrevivência e nutrição das plantas. Nesta revisão, é salientado que a tríade floresta ciliar-fixação de carbono-fungos micorrízicos arbusculares deve ser considerada uma estratégia ambientalmente correta para recuperar áreas outrora ocupadas por florestas ciliares. São apresentadas brevemente as classes de solos que ocorrem em ambientes ripários e a entrada de carbono (C) nos ecossistemas terrestres. Posteriormente, é enfatizado que os fungos micorrízicos arbusculares possuem papel importante no processo de fixação de carbono no solo, visto seus efeitos na absorção de nutrientes pelas plantas e aumento na produção de biomassa vegetal em espécies arbóreas, principalmente espécies pioneiras e secundárias iniciais, utilizadas na recuperação de florestas ciliares. Outrossim, as hifas externas desses fungos impactam a estrutura do solo tanto fisicamente, pela ação física das hifas, como bioquimicamente, pela produção de uma glicoproteína. As estruturas diferenciadas pelos fungos, como esporos e hifas, também servem como via de entrada de C no solo, por meio de componentes celulares ricos em C. A recuperação de florestas ciliares pelo plantio de espécies arbóreas resulta na emergência de um novo serviço ambiental: a fixação de C, a qual pode ser incrementada quando no processo de recuperação seja considerada a inoculação com fungos micorrízicos arbusculares.

Arbuscular mycorrhizal inoculation increases biomass of Euterpe edulis and Archontophoenix alexandrae after two years under field conditions

Inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) of tree seedlings in the nursery is a biotechnological strategy to improve growth, survival after transplanting, biomass production and to reduce the use of fertilizers. Archontophoenix alexandrae and Euterpe edulis are palm species used in southern Brazil to produce the palm heart, the latter being included in the list of threatened species due to the overexploitation of its native population. The purpose of this paper was to evaluate the effect of mycorrhizal inoculation on growth and physiological parameters of A. alexandrae and E. edulis. After germination, the seedlings were inoculated (AMF) or not (CTL) with AMF in the treatments. Values of chlorophyll content, biomass and shoot phosphorus were not statistically different between the AMF and CTL treatments, after five months in the greenhouse. Inoculation with AMF significantly increased the levels of starch and soluble carbohydrates in shoots and roots of both species. Under field conditions, AMF had no effect on stem diameter and height after 12 and 24 months, but total plant biomass and leaf, stem and root biomass were greater in AMF than in CTL plants. The data indicated that AMF inoculation in the nursery has a strong effect on biomass accumulation after growing for 24 months under field conditions. Therefore, AMF inoculation should be considered an important strategy to increase growth and production of these economically important tropical palm species.

Arbuscular mycorrhizal fungal communities and soil aggregation as affected by cultivation of various crops during the sugarcane fallow period

Management systems involving crop rotation, ground cover species and reduced soil tillage can improve the soil physical and biological properties and reduce degradation. The primary purpose of this study was to assess the effect of various crops grown during the sugarcane fallow period on the production of glomalin and arbuscular mycorrhizal fungi in two Latosols, as well as their influence on soil aggregation. The experiment was conducted on an eutroferric Red Latosol with high-clay texture (680 g clay kg-1) and an acric Red Latosol with clayey texture (440 g kg-1 clay) in Jaboticabal (São Paulo State, Brazil). A randomized block design involving five blocks and four crops [soybean (S), soybean/fallow/soybean (SFS), soybean/millet/soybean (SMS) and soybean/sunn hemp/soybean (SHS)] was used to this end. Soil samples for analysis were collected in June 2011. No significant differences in total glomalin production were detected between the soils after the different crops. However, total external mycelium length was greater in the soils under SMS and SHS. Also, there were differences in easily extractable glomalin, total glomalin and aggregate stability, which were all greater in the eutroferric Red Latosol than in the acric Red Latosol. None of the cover crops planted in the fallow period of sugarcane improved aggregate stability in either Latosol.

SOIL CHEMICAL PROPERTIES AND GROWTH OF SUNFLOWER (HELIANTHUS ANNUUS L.) AS AFFECTED BY THE APPLICATION OF ORGANIC FERTILIZERS AND INOCULATION WITH ARBUSCULAR MYCORRHIZAL FUNGI

The use of organic fertilizers and the inoculation of mycorrhizal fungi in the cultivation of oil crops is essential to reduce production costs and minimize negative impacts on natural resources. A field experiment was conducted in an Argissolo Amarelo (Ultisol) with the aim of evaluating the effects of fertilizer application and inoculation of arbuscular mycorrhizal fungi on the growth attributes of sunflower (Helianthus annuus L.) and on soil chemical properties. The experiment was conducted at the Federal University of Rio Grande do Norte, Brazil, using a randomized block design with three replicates in a 4 × 2 factorial arrangement consisting of four treatments in regard to application of organic fertilizer (liquid biofertilizer, cow urine, mineral fertilizer, and unfertilized control) and two treatments in regard to arbuscular mycorrhizal fungi (with and without mycorrhizal fungi). The results showed that the physiological attributes of relative growth rate and leaf weight ratio were positively influenced by fertilization, compared to the control treatment, likely brought about by the supply of nutrients from the fertilizers applied. The growth and productivity attributes were positively affected by mycorrhization.

Crescimento de Milhos Transgênico (Bt) e Não Transgênico Inoculados com Fungos Micorrízicos Arbusculares em Solo Contaminado por Cádmio

RESUMO Com o crescimento populacional, aumenta-se a necessidade da produção de alimentos; paralelamente, observa-se o uso indiscriminado de fertilizantes e incorporação de plantas transgênicas no sistema produtivo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do cádmio no crescimento de milho transgênico Bt e não transgênico, inoculados com fungos micorrízicos arbusculares em condições controladas. Para isso, instalou-se um experimento em esquema fatorial 5 × 4 × 2, sendo cinco doses de Cd (0; 28,5; 71,50; 142,50; e 285 mg kg-1Cd), inoculação individual de espécies de fungos micorrízicos arbusculares - FMAs (Glomus clarum, Acaulospora scrobiculatae Scutellospora heterogama) e um controle não inoculado; duas cultivares de milho Monsanto, DKB-390 (Bt) e DKB-S, e três repetições por tratamento, totalizando 120 unidades experimentais compostas de recipientes plásticos de 500 mL cada. O experimento foi conduzido por 45 dias, avaliando-se, em seguida, atributos relacionados ao crescimento vegetativo e de colonização micorrízica. As doses de Cd não influenciaram o crescimento de milho transgênico Bt e não transgênico, independentemente da inoculação de FMAs. O milho transgênico Bt não respondeu à inoculação, com colonização micorrízica entre 14 e 33 %, quando comparada a do milho não transgênico, entre 32 e 74 %.

Occurrence and Structure of Arbuscular Mycorrhizal Fungal Communities in Cassava after Cultivation of Cover Crops as Observed by the “PCR-DGGE” Technique

ABSTRACT Cassava (Manihot esculenta Crantz) is a highly mycotrophic crop, and prior soil cover may affect the density of arbuscular mycorrhizal fungi (AMFs), as well as the composition of the AMFs community in the soil. The aim of this study was to evaluate the occurrence and the structure of AMFs communities in cassava grown after different cover crops, and the effect of the cover crop on mineral nutrition and cassava yield under an organic farming system. The occurrence and structure of the AMFs community was evaluated through polymerase chain reaction (PCR) and denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). A randomized block experimental design was used with four replications. Six different cover crop management systems before cassava were evaluated: black oats, vetch, oilseed radish, intercropped oats + vetch, intercropped oats + vetch + oilseed radish, plus a control (fallow) treatment mowed every 15 days. Oats as a single crop or oats intercropped with vetch or with oilseed radish increased AMFs inoculum potential in soil with a low number of propagules, thus benefiting mycorrhizal colonization of cassava root. The treatments did not affect the structure of AMFs communities in the soil since the AMFs communities were similar in cassava roots in succession to different cover crops. AMFs colonization was high despite high P availability in the soil. The cassava crop yield was above the regional average, and P levels in the leaves were adequate, regardless of which cover crop treatments were used. One cover crop cycle prior to the cassava crop was not enough to observe a significant response in variables, P in plant tissue, crop yield, and occurrence and structure of AMFs communities in the soil. In the cassava roots in succession, the plant developmental stage affected the groupings of the structure of the AMF community.

The effects of arbuscular mycorrhizal fungi inoculation on Euterpe oleracea mart. (açaí) seedlings

With the objective of verifying the response of Euterpe oleracea seedlings to seven arbuscular mycorrhizal fungi species, an experimental trial was carried out under greenhouse conditions. Seeds of E. oleracea were sown in carbonized rice husk. Germinating seeds were initially transferred to plastic cups, containing fumigated Reddish Yellow Quartz Sand and inoculated with arbuscular mycorrhizal fungi. Two months later, seedlings were transferred to 2 kg black plastic bags, containing the same soil without fumigation. Plant growth and mineral nutrients were evaluated nine months after mycorrhizal inoculation. Differential effects were observed among the species tested, with Scutellispora gilmorei being the most effective ones in promoting growth and nutrient content of E. oleracea seedlings. The increment resulted from inoculation with S. gilmorei were 92% in total plant height, 116% in stem diameter, 361% in dry matter production, 191% in N, 664% in P, 46% in K, 562% in Ca, 363% in Mg and 350% in Zn contents, comparing to uninoculated controls. Infected root length was positively correlated to nutrient content and plant growth. It was concluded that growth and nutrient uptake of E. oleracea seedlings could be significantly improved by inoculation of effective arbuscular mycorrhizal fungi.