Interação de microorganismos na solubilização de fósforo e potássio de rochas para produção de biofertilizantes

he present model of agriculture is based on intensive use of industrial inputs, due to its rapid response, but it brings harmful consequences to the environment, and it is necessary the use of modern inputs. And an alternative is the use of rock biofertilizers in agriculture, a product easy to use, with higher residual effect and does not harm the environment. The objective of study was to evaluate the inoculation and co-inoculation of different microorganisms in the solubilization of rock phosphate and potash ground microbial evaluating the best performance in the production of biofertilizers comparing with rocks pure in soil chemical properties and, verify effect of inoculation of the bacterium Paenibacillus polymyxa in the absorption of minerals dissolved in the development of cowpea (Vigna unguiculata [L.] Walp.). The first bioassay was conducted in Laboratory (UFRN) for 72 days in Petri dishes, where the rock powder was increased by 10% and sulfur co-inoculated and inoculated with bacterial suspension of Paenibacillus polymyxa grown in medium tryptone soy broth, Ralstonia solanacearum in medium Kelman, Cromobacterium violaceum in medium Luria-Bertani and Acidithiobacillus thiooxidans in medium Tuovinen and Kelly,and fungi Trichoderma humatum and Penicillium fellutanum in malt extract. Every 12 days, samples were removed in order to build up the release curve of minerals. The second bioassay was conducted in a greenhouse of the Agricultural Research Corporation of Rio Grande do Norte in experimental delineation in randomized block designs, was used 10 kg of an Yellow Argissolo Dystrophic per pot with the addition of treatments super phosphate simple (SS), potassium chloride (KCl), pure rock, biofertilizers in doses 40, 70, 100 and 200% of the recommendation for SS and KCl, and a control, or not inoculated with bacteria P. polymyxa. Were used seeds of cowpea BRS Potiguar and co-inoculated with the bacterial suspension of Bradyrhizobium japonicum and P. polymyxa. The first crop was harvested 45 days after planting, were evaluated in the dry matter (ADM), macronutrients (N, P, K, Ca, Mg) and micronutrients (Zn, Fe, Mn) in ADM. And the second at 75 days assessing levels of macro end micronutrients in plants and soil, and the maximum adsorption capacity of P in soil. The results showed synergism in co-inoculations with P. polymyxa+R. solanacearum and, P. polymyxa+C. violaceum solubilizations providing higher P and K, respectively, and better solubilization time at 36 days. The pH was lower in biofertilizers higher doses, but there was better with their addition to P at the highest dose. Significant reduction of maximum adsorption capacity of phosphorus with increasing dose of biofertilizer. For K and Ca was better with SS+KCl, and Mg to pure rock. There was an effect of fertilization on the absorption, with better results for P, K and ADM with SS+KCL, and N, Ca and Mg for biofertilizers. Generally, the P. polymyxa not influence the absorption of the elements in the plant. In treatments with the uninoculated P. polymyxa chemical fertilizer had an average significantly higher for weight and number of grains. And in the presence of the bacteria, biofertilizers and chemical fertilizers had positive values in relation to rock and control. The data show that the rocks and biofertilizers could meet the need of nutrients the plants revealed as potential for sustainable agriculture

Interação de microorganismos na solubilização de fósforo e potássio de rochas para produção de biofertilizantes

he present model of agriculture is based on intensive use of industrial inputs, due to its rapid response, but it brings harmful consequences to the environment, and it is necessary the use of modern inputs. And an alternative is the use of rock biofertilizers in agriculture, a product easy to use, with higher residual effect and does not harm the environment. The objective of study was to evaluate the inoculation and co-inoculation of different microorganisms in the solubilization of rock phosphate and potash ground microbial evaluating the best performance in the production of biofertilizers comparing with rocks pure in soil chemical properties and, verify effect of inoculation of the bacterium Paenibacillus polymyxa in the absorption of minerals dissolved in the development of cowpea (Vigna unguiculata [L.] Walp.). The first bioassay was conducted in Laboratory (UFRN) for 72 days in Petri dishes, where the rock powder was increased by 10% and sulfur co-inoculated and inoculated with bacterial suspension of Paenibacillus polymyxa grown in medium tryptone soy broth, Ralstonia solanacearum in medium Kelman, Cromobacterium violaceum in medium Luria-Bertani and Acidithiobacillus thiooxidans in medium Tuovinen and Kelly,and fungi Trichoderma humatum and Penicillium fellutanum in malt extract. Every 12 days, samples were removed in order to build up the release curve of minerals. The second bioassay was conducted in a greenhouse of the Agricultural Research Corporation of Rio Grande do Norte in experimental delineation in randomized block designs, was used 10 kg of an Yellow Argissolo Dystrophic per pot with the addition of treatments super phosphate simple (SS), potassium chloride (KCl), pure rock, biofertilizers in doses 40, 70, 100 and 200% of the recommendation for SS and KCl, and a control, or not inoculated with bacteria P. polymyxa. Were used seeds of cowpea BRS Potiguar and co-inoculated with the bacterial suspension of Bradyrhizobium japonicum and P. polymyxa. The first crop was harvested 45 days after planting, were evaluated in the dry matter (ADM), macronutrients (N, P, K, Ca, Mg) and micronutrients (Zn, Fe, Mn) in ADM. And the second at 75 days assessing levels of macro end micronutrients in plants and soil, and the maximum adsorption capacity of P in soil. The results showed synergism in co-inoculations with P. polymyxa+R. solanacearum and, P. polymyxa+C. violaceum solubilizations providing higher P and K, respectively, and better solubilization time at 36 days. The pH was lower in biofertilizers higher doses, but there was better with their addition to P at the highest dose. Significant reduction of maximum adsorption capacity of phosphorus with increasing dose of biofertilizer. For K and Ca was better with SS+KCl, and Mg to pure rock. There was an effect of fertilization on the absorption, with better results for P, K and ADM with SS+KCL, and N, Ca and Mg for biofertilizers. Generally, the P. polymyxa not influence the absorption of the elements in the plant. In treatments with the uninoculated P. polymyxa chemical fertilizer had an average significantly higher for weight and number of grains. And in the presence of the bacteria, biofertilizers and chemical fertilizers had positive values in relation to rock and control. The data show that the rocks and biofertilizers could meet the need of nutrients the plants revealed as potential for sustainable agriculture

Efeito da compostagem sobre a solubilização e a eficiência agronômica de diferentes fontes de fósforo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Isolamento e identificação de bactérias solubilizadoras de fósforo e produtoras de auxinas em solo com cana-de-açúcar

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Contribuições da micorrização e do Aspergillus niger, como solubilizador de fosfato, no crescimento de milho, em diferentes solos

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Andropogon grass consortium with stylo in two times: the forage response and sources of phosphorus rates

The use of legumes intercropped with forage in the Brazilian savannah (Cerrado) region is an alternative to reverse the process of pasture degradation. The natural phosphorus deficiency in this region and the high retention capacity of this nutrient in the soil are factors that directly affect the sustainability of the production system. The objective of this study was to evaluate the effect of a phosphate with medium solubility (Arad) compared to more soluble sources such as triple superphosphate and mono-ammonium phosphate, on the formation and maintenance of pastures of Andropogon gayanus with or without the introduction of Stylosantes guianensis in pasture already established in the Brazilian savannah. Two experiments were carried out under field conditions in an Oxisol using a randomized block design with split plots, plots with two sources of phosphorus (Arad and super-triple or MAP) and subplots with different levels of phosphorus. The study showed that andropogon grass, even though characterised as forage requiring low fertilization, responded to increased fertilization, especially with the use of more soluble sources of P at planting. From the second year on, with the introduction of Stylosantes guianensis, verified effects were seen on legumes in their efficiency of utilization of residual fertilization from the first year; however, this didn't affect legume dry matter production resulting from the P sources used for the andropogon grass. The mixed stands of andropogon grass and Stylosantes guianensis made it more advantageous to increase the P sources using phosphate fertilizer with lower solubility (Arad), when compared to MAP.

Potencial biotecnológico de bactérias endofíticas de milho.

Bactérias endofíticas são microrganismos que habitam o interior dos tecidos vegetais e são conhecidas promotoras do crescimento de plantas, favorecendo sua nutrição, pela solubilização de fosfatos, além de produzirem fito-hormônio, enzimas e sideróforos, apresentando potencial para uso como bioinoculantes. O objetivo deste trabalho foi isolar e caracterizar bactérias endofíticas de milho eficientes na solubilização de fosfatos de cálcio e de ferro e na produção de sideróforos, substâncias que atuam na captação de ferro.Para o isolamento das bactérias, foram coletadas plantas de milho no florescimento em área de cerrado, sendo estas posteriormente desinfestadas e maceradas para o isolamento dos endófitos. Foram isoladas 113 bactérias provenientes de raízes (54,9%), folhas (20,4%) e seiva de milho (24,8%). Dessas bactérias, 49 foram caracterizadas geneticamente com base na sequência do 16S rDNA e avaliadas quanto à capacidade de solubilização de fosfatos em meio de cultura líquido contendo fosfato de cálcio e de ferro e produção de sideróforos. Os isolados mais eficientes na solubilização de fosfato de cálcio e fosfato de ferro produziram entre 179,4 a 193,7 mgP. L-1 e 62,7 a 68,7 mg P. L-1, respectivamente. Foi observada uma correlação negativa de -0,58 e -0,48 entre a solubilização de fósforo nos dois fosfatos testados, P-Ca e P-Fe, e os valores de pH, respectivamente, indicando a produção de ácidos orgânicos como o principal mecanismo de solubilização de P. O sideróforo produzido por 69% dos microrganismos avaliados foi do tipo carboxilato. As bactérias endofíticas eficientes na solubilização de P foram identificadas principalmente como pertencentes ao gênero Bacillus e Pantoea. Foi possível concluir que as estirpes bacterianas provenientes do microbioma interno de milho cultivado em solo de cerrado possuem características promissoras de biossolubilização de fosfatos e promoção de crescimento de plantas, sendo possível neste estudo a seleção de seis isolados do gênero Bacillus para futuros testes de inoculação em plantas.

Efeito da biodigestão anaeróbia sobre a solubilização e a eficiência agronômica de diferentes fontes de fósforo

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Resposta à inoculação de fungo solubilizador de fósforo em milho

Este trabalho procurou verificar o efeito da adição de duas fontes de fosfato prontamente disponíveis, superfosfato triplo e fosfato solubilizado obtido por via microbiológica e uma fonte não prontamente disponível, apatita de Araxá, na cultura do milho. em adição, foi verificado o efeito da inoculação do fungo Aspergillus niger, solubilizador de fosfato de rocha e da adição de matéria orgânica. Nos tratamentos em que se usou matéria orgânica, houve um aumento de população microbiana total do solo, mas nenhum efeito foi observado na produção e absorção de fósforo pela cultura do milho. Tanto o superfosfato triplo como a apatita de Araxá permitiram resultados mais favoráveis em termos de produção de massa seca e absorção de fósforo pelo milho em relação ao controle (sem fósforo) e à utilização de fosfato solubilizado. Também não se constatou efeito da inoculação de A. niger sobre a solubilização do fosfato de rocha, possivelmente devido à interferência dos microrganismos naturais do solo. O numero de microrganismos e a atividade da fosfatase ácida foram menores no solo fertilizado com superfosfato triplo que com apatita de Araxá.

Solubilização de fosfatos de rocha por Aspergillus niger em diferentes tipos de vinhaça

Aspergillus niger was inoculated into flasks containing mixed of different origins and fluorapatite as a source of phosphorus, or alternatively rock phosphates of different compositions. There was no difference in fungal growth or fluorapatite solubilization when sterilized or unsterilized vinasse was used. Total and soluble solid content was at least two times higher in 65/35 vinasse than in 10/1 vinasse. The higher total sugar content causing higher titratable acidity levels, or the lower fungal growth, may possibly have favored the greater accumulation of soluble phosphate in 10/1 than in 65/10 vinasse. No appreciable differences in residual soluble phosphate levels were detected with increasing fluorapatite concentrations. Rock phosphates of different origins and with different phosphorus concentrations affected the solubilizing ability of the fungus. Whereas crude concentrated apatite phosphorus favored the greatest accumulation of soluble phosphate in the culture medium (1.08 mg/ml), the highest solubilization (72% total phosphate) was achieved with Patos de Minas material obtained from the first crushing.

Disponibilidade de fósforo para a soja cultivada sobre braquiária

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estímulo da solubilização de fosfato resultante da co-inoculação de Aspergillus niger e Burkholderia cepacia

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Dinâmica do fósforo no solo em função da adição de ácidos orgânicos de baixa massa molar

A baixa eficiência da adubação fosfatada em solos altamente intemperizados é devido, entre outros fatores, à adsorção do fósforo (P) à superfície das argilas silicatadas do tipo 1:1 e, principalmente, dos (hidr)óxidos de Fe e de Al. Manejos do solo que induzem a solubilização de formas de P indisponíveis para as plantas têm sido intensamente estudados nos últimos anos. Uma tentativa de aumentar a concentração de P disponível na solução do solo para sua absorção pelas plantas é a mobilização de P por ânions de ácidos orgânicos de baixa massa molar (AOBMM). Ânions derivados de AOBMM exsudados pelas raízes de plantas ou excretados por microrganismos são associados com algumas condições de rizosfera como deficiência de P e fitotoxidez de Al e interagem com o solo de forma a aumentar a biodisponibilidade de P. Dependendo dos atributos do solo, do grau de dissociação, das propriedades e do número de grupos carboxílicos dos ânions orgânicos, o P pode ser mobilizado do solo principalmente devido à dissolução complexométrica de minerais e à adsorção competitiva dos grupos funcionais carboxílicos e fosfato nos sítios de superfície coloidais. A capacidade dos ânions citrato, malato e oxalato em mobilizar P de amostras de um Neossolo Quartzarênico típico (RQ) e de um Latossolo Vermelho ácrico (LVwf) foi avaliada por meio de um estudo de lixiviação de ânions em colunas. Devido a não detecção de P nos efluentes das colunas com LVwf, foi realizado outro estudo em colunas, no qual somente citrato foi lixiviado, mas num volume maior, e as alterações das formas de P nas amostras desse solo induzidas pela lixiviação de citrato foram identificadas por espectroscopia de absorção de raios-X na borda K do fósforo (X-ray absorption near edge structure -XANES - spectroscopy). A capacidade dos ânions de AOBMM em solubilizar P foi mais dependente do teor de P disponível e de outros atributos do solo que do número de grupos funcionais carboxílicos dos ânions orgânicos. Somente o oxalato mobilizou P do RQ, enquanto todos os ânions de AOBMM foram capazes de mobilizar P do LVwf. Quando baixos volumes de solução contendo ânions de AOBMM foram lixiviados no solo, além do aumento do pH, a mobilização de P foi acompanhada pela mobilização de Al no RQ (pH água = 5), e pela mobilização de Ca no LVwf (pH água = 5.6), o que indica solubilização de P pela complexação de Al, Ca, ou Fe, de fosfatos insolúveis, ou pela inibição da precipitação de P com esses metais. Ao lixiviar um volume maior de citrato no LVwf, o P também não foi detectado nos efluentes das colunas, mas houve lixiviação intensa de Al e Fe, bem como mudanças nas proporções de formas de P no solo caracterizadas pelos espectros XANES. Embora tenhamos encontrado indícios da ação dos principais mecanismos de solubilização de P (dissolução complexométrica de minerais e troca de ligantes entre grupos funcionais carboxílicos e P adsorvido ao solo), os ânions de AOBMM mostraram pouco potencial de efetivamente aumentar a biodisponibilidade de P.

Identificação molecular e diversidade genética de bactérias solubilizadoras de fósforo.

2016

Efecto de la suplementación con calcio y fósforo bajo pastoreo rotacional en novillos finalizadores

El presente trabajo de investigación se realizó para estudiar los rendimientos productivos en ganancia de peso (GP), ganancia media diaria (GMD) en relación a la suplementación de los minerales Calcio y Fosforo en la dieta diaria alimenticia de novillos finalizadores. Además se evaluaron las utilidades economicas de los tratamientos. Para tal efecto se definieron tres tratamientos: T1 - Indica el grupo control con 70 gr. de Cloruro de Sodio (NaCl) por animal por día. T2 - Es el suministro de 41.67 gr de NaCl y 8.33 gr. de Pecutrin por animal por día. T3 - Es el suministro de 46.67 gr. de NaCl y 23.33 gr. de Pecutrin por animal por día. Cada tratamiento se conformó de 15 novillos con peso promedio inicial de 278.5 kg. bajo pastoreo rotacional con pastos Jaragua (Hyperhenia r), Gamba (Andropogum g), Colonial (Panicum)en época lluviosa sin fertilización y alta disponibilidad de pasturas. El Diseño experimental utilizado fue el Diseño completamente al Azar (DCA) para las variables peso vivo (PV), Ganancia media Diaria (GMD), contenido mineral de Calcio y Fosforo en el suero sanguíneo por tratamiento. Los resultados obtenidos en ganancia de peso vivo, demostraron que T3 (1.0556 Kg) obtuvo una mayor significacion con respecto a los tratamientos T1 (0.9254 Kg) y T2 (o.629T Kg). El contenido mineral de Calcio y Fosforo en el suero sanguíneo por tratamientos registro que el tratamiento T1 no tuvo diferencias significativas con el T2, pero si ambos tratamientos (T3 y T2) con respecto al T1, para el caso del Calcio. Para el contenido mineral Fosforo, no existe diferencias significativas para los tres tratamientos. Al realizarse el análisis económico a través de presupuestos parciales, el tratamiento que obtuvo mayor rentabilidad fue el T1 con 43.36%, seguido del tratamiento T3 con 39.55%. Queda demostrado que el suministro de 23.33 gr. de Pecutrin con 46.6 gr. Cloruro de Sodio (NaCl) en la dieta alimentaria de novillos finalizadores indico una mayor ganancia de peso vivo y una mayor ganancia media diaria en pesos. Económicamente el tratamiento que mayor rentabilidad demostró es el control (T1), seguido del tratamiento T3. El tratamiento T3 demostró mejores resultados en cuanto a pesos y rentabilidad obtenidos, y que su rentabilidad sería mayor si sus costos de inversión hubiesen sido reducidos en un 20% del valor real.