Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Microbiana, 2015. / Submitted by Cristiane Mendes (mcristianem@gmail.com) on 2015-07-02T16:21:18Z No. of bitstreams: 1 2015_ClementeBatistaSoaresNeto.pdf: 1949706 bytes, checksum: e806a939393067e1f694a06679036bbf (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-08-18T13:38:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_ClementeBatistaSoaresNeto.pdf: 1949706 bytes, checksum: e806a939393067e1f694a06679036bbf (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-18T13:38:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_ClementeBatistaSoaresNeto.pdf: 1949706 bytes, checksum: e806a939393067e1f694a06679036bbf (MD5) / Solos ultramáficos são caracterizados por apresentaram baixa disponibilidade de nutrientes e altos teores de metais pesados, incluindo o níquel. As leguminosas, como Mimosa spp., estão entre os vegetais que ocorrem naturalmente em áreas com esse tipo de solo. Para fixarem nitrogênio essas plantas se associam simbioticamente com bactérias diazotróficas, incluindo as beta-proteobactérias. O objetivo desse estudo foi avaliar a ocorrência, caracterizar e identificar bactérias diazotróficas noduladoras em simbiose com plantas do gênero Mimosa no maciço ultramáfico de Barro Alto-Goiás. Para tal, foram coletadas amostras de nódulos de Mimosa sommians e Mimosa clausenii, dos quais foi feito o isolamento das bactérias presentes nos nódulos em meio YMA. Foram obtidos setenta e oito isolados, caracterizados por meio de análises morfológicas, moleculares e bioquímicas. O sequenciamento do gene 16S RNAr mostrou que 54 isolados eram pertencentes ao gênero Burkholderia e seis a Pseudomonas. Não foi possível obter as sequências completas desse gene para 18 isolados. Somente nove isolados, incluindo as seis Pseudomonas, foram capazes de solubilizar fosfato em meio com fosfato de cálcio. Não houve solubilização em meio com fosfato de alumínio por nenhum dos isolados Os isolados não apresentaram tolerância ao Ni. Trinta e oito isolados foram capazes de produzir sideróforos e todos produziram o fitormônio AIA, variando de 8,7 a 54,1 μg/mL. Entre as enzimas avaliadas, todos os isolados produziram celulases, lípases e pectinases, enquanto nenhum isolado produziu urease, lipase e xilanase. Os testes de nodulação em meio Jensen com M. pudica e vasos com substrato (areia e carvão) com Phaseolus vulgaris mostraram a capacidade de nodulacão por Burkholderia. Porém, apesar de nodularem o feijoeiro, os isolados não foram eficientes em fixar o nitrogênio atmosférico em simbiose com essa planta. Os isolados de Pseudomonas spp. não apresentaram capacidade para formação de nódulos nas condições testadas. Entretanto, os genes nodC e nifH, avaliados por meio de PCR, se mostraram presentes nos isolados W14 e W24 pertencentes ao gênero Pseudomonas. Esses resultados apontam a ocorrência de betaproteobactérias pertencentes ao gênero Burkholderia em solos ulltramáficos associados à Mimosa spp. Apesar de também terem sido isoladas de nódulos, para bactérias do gênero Pseudomonas, ainda permanece a necessidade de outros estudos sobre sua capacidade simbiótica. Os isolados apresentaram potencial para diversas características de importância agrícola e poderão ser prospectados para sua utilização em programas de recuperação de áreas degradadas. / Ultramafic soils are characterized by low nutrient availability and high levels of heavy metals, including nickel. Legume plants, such as Mimosa spp., are among plants that occur naturally in areas with this type of soil. To fix nitrogen symbiotically these plants are associated with diazotrophic bacteria, including beta-proteobacteria. The aim of this study was to evaluate the occurrence, characterize and identify bacteria in symbiosis with nodulating nitrogen fixing plants from the genus Mimosa from the ultramafic massif of Barro Alto - Goiás. Samples were collected from nodules of Mimosa sommians and Mimosa clausenii from which the isolation of bacteria on YMA medium was made. Seventy-eight isolates were obtained and characterized by means of morphological, molecular and biochemical analyses. The sequencing of the gene 16S rRNA showed that 54 isolates belonged to the genus Burkholderia and six to Pseudomonas. It was not possible to get the complete sequences of the 16S rRNA gene for the 18 remaining isolates. Only nine isolates, including six Pseudomonas, were able to solubilize phosphate in medium containing calcium phosphate. There was no dissolution in medium with aluminum phosphate. The isolates showed no tolerance to Ni. Thirty-eight strains were able to produce siderophores and all produced the phytohormone IAA, ranging from 8.7 to 54.1 μg / mL. Among the evaluated enzymes, all isolates produced cellulases, lipases and pectinases, while none were able to produce urease, lipase and xylanase. Nodulation tests in Jensen medium with M. pudica and potts with substrate (sand and coal) with Phaseolus vulgaris showed nodulation capacity by Burkholderia. But despite the capacity to nodulate common bean they were not efficient to fix atmospheric nitrogen in symbiosis with the plant. Isolates of Pseudomonas spp. showed no ability for nodule formation in the tested conditions. However, nodC and nifH genes, assessed by PCR, were present in the isolates W14 and W24. These results indicate the presence of beta-proteobacteria of the genus Burkholderia in ultramafic soils associated with Mimosa spp. Although bacteria from the genus Pseudomonas have also been isolated from nodules, further studies of their symbiotic ability remains needed. The isolates showed potential for several traits of agricultural importance and may be prospected to be used in restoration of degraded areas.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-02-23T13:22:52Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1078561 bytes, checksum: 7eb0c9fc121c977caf96d5d31d7e5fa3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-23T13:22:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1078561 bytes, checksum: 7eb0c9fc121c977caf96d5d31d7e5fa3 (MD5) Previous issue date: 2017-11-06 / As bactérias promotoras de crescimento de plantas (BPCP) e dentro deste grupo as diazotróficas, têm sido testadas para diversas culturas, tendo diferentes resultados frente à sua influência no crescimento e desenvolvimento das plantas, os resultados podem ser positivos, negativos ou não ter resposta com significância estatística. Dentro dos efeitos mais procurados estão a influência destas no fornecimento de nutrientes. O tomateiro é uma cultura amplamente plantada no Brasil e no mundo, seu consumo faz parte da dieta diária da maioria da população e para sua produção é necessário elevado aporte de fertilizantes. A produção de mudas é uma etapa importante do cultivo de tomate e hipotetiza-se que as BPCP possam auxiliar no crescimento e nutrição dos tomateiros. Este trabalho objetivou isolar, caracterizar e selecionar bactérias promotoras de crescimento de plantas que tenham sinergia como a cultura do tomateiro. Os trabalhos foram conduzidos na Universidade Federal de Viçosa, Campus Florestal. Para o isolamento das bactérias amostras de 10g de cada órgão da planta (raiz, caule, folha) foram coletadas de tomateiro, trituradas em 90 mL de solução salina e realizado diluição seriada de 10 -2 a 10 -6 . De cada uma das diluições, alíquotas de 100 μL foram colocadas em triplicata em frascos de penicilina de vidro contendo os meios semissólidos isentos de nitrogênio: NFb, JNFb, JMV, JVMM, JMVL, LGI e LGIP, NFbM e LGIM. A quantificação das bactérias presentes nos meios de cultivo foi realizada pela técnica do número mais provável (NMP). As colônias resultantes foram caracterizadas de acordo com a morfologia das células (forma e coloração de Gram) e as características das colônias (forma, cor, tamanho, elevação, bordo, superfície, mucosidade). Para identificação do caráter solubilizador de fosfato, os isolados cresceram em meio de cultura sólido contendo fosfato de cálcio. A avaliação da solubilização de fosfato foi feita por meio do valor do halo translúcido que se forma em torno das colônias bacterianas solubilizadoras. Para identificação do potencial de síntese de compostos indólicos as bactérias foram crescidas em placas de Petri contendo meio sólido de triptona de soja suplementado com triptofano, e cobertas por membrana de nitrocelulose. A membrana foi coletada, e posteriormente adicionado reagente Salkoswski e incubadas no escuro. A formação do halo rosa no local onde havia colônia foi o indicador da síntese de indol. A avaliação das bactérias com potencial de solubilização de óxido de zinco foi realizada por meio do crescimento bacteriano em placas de Petri com meio de cultura sólido contendo óxido de zinco e posterior avaliação do halo de solubilização. A promoção do crescimento de plantas pelos isolados foi avaliada por meio da inoculação em mudas de tomateiro do cultivar San Marzano, semeadas em bandejas de plástico de 128 células com substrato fibra de coco. A inoculação das mudas foi feita 17 dias após semeadura, cada planta recebeu 1 mL de meio DYGS contendo as bactérias selecionadas e o controle recebeu apenas o mesmo meio autoclavado. A adubação das mudas foi feita com solução de Hoaglan à 75%. As mudas foram colhidas aos 35 dias após semeadura e feita a medição das variáveis: volume da raiz, diâmetro do caule, altura de inserção dos cotilédones, altura da muda, relação altura da muda e diâmetro do caule, número de folhas, matéria fresca e seca da raiz, da parte aérea e total. Foi calculado o índice de qualidade de Dickson. Os teores e conteúdos de N, P e K das mudas de tomateiro foram determinados. No total, foram obtidos 29 isolados de bactérias diazotróficas dos tecidos de plantas de tomate do cultivar Grazianni com o uso de diferentes meios de cultivo isentos de nitrogênio. A distribuição de bactérias diazotróficas mostrou-se equitativa no corpo da planta sendo 45% isolado na parte aérea e 55% na raiz. Dos 29 isolados, 12 solubilizaram fosfato de cálcio, 23 solubilizaram óxido de zinco e dois sintetizaram indol, molécula precursora das auxinas. Nas mudas de tomateiro, 12 isolados incrementaram o teor de P e 6 aumentaram o conteúdo de K. Comparadas as médias das variáveis número de folhas, volume da raiz, matéria fresca da raiz, matéria seca da raiz, matéria fresca total e altura da muda, não apresentaram diferenças estatísticas para o teste de Scott Knott à 5% de probabilidade. Para as variáveis matéria fresca da parte aérea, matéria seca da parte aérea e matéria seca total as análises estatísticas mostraram diferenças significativas entre as médias, entretanto o controle estava contido dentro do grupo com melhor desempenho, indicando que as bactérias não tiveram efeito no acréscimo destas variáveis nas condições do ensaio. Conclui-se que diferentes estirpes de bactérias diazotróficas habitam naturalmente plantas de tomate, são capazes de solubilizar fosfato de cálcio, óxido de zinco, sintetizar indol, e promover incrementos nos teores de P e K em mudas de tomateiro. / Plant growth promoting bacteria (BPCP) and within this group the diazotrophic, having different results in view of their influence on plant growth and development, the results may be positive, negative or have no response with statistical significance. Among the most sought after effects are their influence on nutrient supply. The tomato is a widely cultivated crop in Brazil and in the world, its consumption is part of the daily diet of the majority of the population and for its production it is necessary a high supply of fertilizers. The production of seedlings is an important step in the cultivation of tomatoes and it is hypothesized that BPCP can assist in the growth and nutrition of tomato plants. This work aimed to isolate, characterize and select plant growth promoting bacteria that have synergy as the tomato crop. The works were conducted at the Federal University of Viçosa, Campus Florestal. For the isolation of the bacteria samples of 10g of each organ of the plant (root, stem, leaf) were collected from tomato, ground in 90 mL of saline solution and serial dilutions of 10 -2 to 10 -6 . From each of the dilutions, 100 μL aliquots were placed in triplicate in glass penicillin flasks containing the nitrogen-free semi-solid media: NFb, JNFb, JMV, JVMM, JMVL, LGI, LGIP, NFbM and LGIM. Quantification of the bacteria present in the culture media was performed by the most probable number technique (MPN). The resulting colonies were characterized according to the cell morphology (shape and color of Gram) and the characteristics of the colonies (shape, color, size, elevation, border, surface, mucus). To identify the phosphate solubilizing character, the isolates were grown in solid culture medium containing calcium phosphate. The evaluation of the phosphate solubilization was done through the diameter of the translucent halo that forms around the bacterial solubilizing colonies. To identify the potential for synthesis of indole compounds, the bacteria were grown in Petri dishes containing tryptican-supplemented soybean tripticasein solid and covered with nitrocellulose membrane. The membrane was collected, and subsequently added Salkoswski reagent and incubated in the dark. The formation of the pink halo at the colony site was the indicator of indole synthesis. The evaluation of bacteria with zinc oxide solubilization potential was carried out by means of bacterial growth in Petri dishes with zinc oxide-containing solid culture medium and subsequent evaluation of the solubilization halo. The promotion of plant growth by the isolates was evaluated by inoculation in tomato seedlings of the cultivar San Marzano, seeded in plastic trays of 128 cells with substrate coconut fiber. The inoculation of the seedlings was done 17 days after sowing, each plant received 1 mL of DYGS medium containing the selected bacteria and the control received only the same autoclaved medium. The fertilization of the seedlings was done with Hoaglan solution at 75%. The seedlings were harvested at 35 days after sowing and the variables were measured: root volume, stem diameter, height of cotyledon insertion, height of seedling, height of seedlings and stem diameter, number of leaves, fresh matter and dry root, shoot and total dry matter. The Dickson quality score was calculated. The contents and contents of N, P and K of the tomato seedlings were determined. In total, 29 isolates of diazotrophic bacteria from the tissues of tomato plants of the Grazianni cultivar were obtained with the use of different nitrogen - free culture media. The distribution of diazotrophic bacteria was shown to be equal in the body of the plant being 45% isolated in the aerial part and 55% in the root. Of the 29 isolates, 12 solubilized calcium phosphate, 23 solubilized zinc oxide and two synthesized indole, the auxin precursor molecule. In the tomato seedlings, 12 isolates increased the P content and 6 increased the K content. Compared to the mean number of leaves, root volume, root fresh matter, root dry matter, total fresh matter and seedling height, did not present statistical differences for the Scott Knott test at 5% probability. For the variables fresh matter of aerial part, shoot dry matter and total dry matter the statistical analyzes showed significant differences between the means, however the control was contained within the group with better performance, indicating that the bacteria had no effect in the addition of these variables under test conditions. It is concluded that different strains of diazotrophic bacteria naturally inhabit tomato plants, are able to solubilize calcium phosphate, zinc oxide, synthesize indole, and promote increases in the levels of P and K in tomato seedlings. / Autor sem Lattes

Orientador: Gustavo Vitti Môro / Resumo: O uso de Azospirillum brasilense na agricultura vem promovendo benefícios em termos ambientais, econômicos e no desempenho de algumas culturas. Assim, o objetivo desta pesquisa, consiste em identificar e selecionar genótipos de milho eficientes no uso de A. brasilense. Para isso, foram avaliados 66 genótipos de milho, nos anos de 2017 e 2018, no período de segunda safra, com dois experimentos em cada ano. Os experimentos foram conduzidos de forma similar, porém com coberturas diferentes, sendo no experimento 1 aplicado nitrogênio na forma de ureia e no experimento 2 inoculação com A. brasilense. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com quatro repetições de cada tratamento e parcelas que representavam uma população de 60.000 plantas∙ha-1. Com a informação de ambos os experimentos, foram calculadas as eficiências no uso de A. brasilense para altura de planta, altura de espiga, produtividade, prolificidade e porcentagem de plantas em pé. A produtividade, do experimento com inoculação de A. brasilense e a eficiência no uso de A. brasilense para produtividade foram submetidos a uma análise de variância, um teste de comparação de médias e uma classificação por método de gráfico de quadrantes. Essas análises possibilitaram a seleção de 13 genótipos responsivos e eficientes no uso de A. brasilense. Por meio dos resultados, foi possível ainda validar as técnicas de seleção empregadas. As eficiências de todos os caracteres foram submetidas à análise dialélica, a qual apre... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Os objetivos deste estudo foram avaliar a concentração de Cd, Pb, Cr e Ni nos tecidos da cana-de-açúcar, constatar a presença de bactérias fixadoras de nitrogênio (BFN) na variedade IAC87-3396 cultivada em ambiente com altas concentrações de metais e avaliar a tolerância das bactérias metais pesados \"in situ\" e \"in vitro\". A cana-de-açúcar IAC87-3396 foi cultivada em área com altos teores de metais. Antes do plantio foram aplicados 5 mitigadores de metais pesados. Para detecção e quantificação de níquel, chumbo, cromo e cádmio foram realizadas análises em ICP-MS em amostras de tecidos da cana-de-açúcar (folha +1, raízes e tolete pré-germinado) obtidos na colheita da cana-planta e cana-soca. A quantificação das bactérias foram realizadas em amostras da parte aérea e das raízes, da cana-planta (colheita) e da cana-soca (6 meses e colheita), utilizando a metodologia do tolete pré-germinado. O ensaio \"in vitro\" consistiu em acrescentar ao meio de cultura 4 concentrações de Pb, Cd, Ni e Cr inseridos isoladamente e em combinações e proceder a inoculação em placa de petri de 4 bactérias (Herbaspirillum seropedicae, Gluconacetobacter diazotrophicus, Azospirillum amazonense e Burkholderia tropica). O comportamento nas diferentes concentrações foi avaliado atribuindo-se valores aos diferentes padrões de crescimento. Para os metais, a maior concentração foi encontrada nas raízes e a menor foi encontrado na folha +1. No campo os valores da folha +1 aumentaram da cana planta para a cana soca e os valores das raízes diminuíram. Comparando campo e tolete pré-germinado, na cana planta a concentração nas raízes foi menor do que o encontrado no campo e na parte aérea o tolete teve uma concentração maior para o Ni e Cd. Na cana soca o campo possui as maiores concentrações tanto para parte aérea como para raízes. Na quantificação das bactérias, a comparação entre os períodos mostrou que a quantificação no geral é maior na cana planta. Na cana planta a quantificação foi maior na parte aérea, no 6 meses da cana soca o predomínio é na raiz e na colheita da cana soca existe uma distribuição mais uniforme das bactérias no interior da planta. No ensaio \"in vitro\" a concentração máxima de metais tolerada foi a máxima estudada para Pb (248 mg L-1), Cd (8 mg L-1) e Ni (40 mg L-1). O Cr e a associação entre 2, 3 e 4 metais proporcionaram o não crescimento das bactérias. Para a maior parte das bactérias houve associação significativa entre os padrões de crescimento e as concentrações de metais no meio de cultura. Na variedade IAC87-3396 foram encontrados os 4 gêneros de BFN, mesmo nas raízes onde os teores de Pb, Ni, Cr e Cd foram maiores. A tolerância das BFN aos metais \"in situ\" diferiu da \"in vitro\". O cromo e a associação entre os metais limitaram o crescimento \"in vitro\" de todas as bactérias. A metodologia do tolete pré-germinado não refletiu as condições de concentração de metais em materiais coletados no campo. A cana-deaçúcar tem potencial para ser uma cultura fitoextratora e acumuladora de Pb, Ni, Cr e Cd / The objectives of this study were to evaluate the concentration of Cd, Pb, Cr and Ni in the tissues of sugarcane, noting the presence of the BFN in IAC87-3396 variety grown in contaminated environment and evaluate the BFN tolerance to heavy metals \"in situ\" and \"in vitro\". Sugarcane variety IAC87-3396 was grown in an soil contaminated by metals. Before planting, five mitigators of heavy metals were applied. Analysis were performed to detect nickel, lead, chromium and cadmium in tissues of sugarcane, including leaf +1, roots and pregerminated sett (shoot and root) at harvest of the plant cane and ratoon cane. To quantify the nitrogen-fixing bacteria, three tests were performed comprising the shoots and roots, one in the plant cane (at harvest) and two in ratoon cane (6 months and harvesting) using the methodology of pre-germinated sett. The test \"in vitro\" consisted of adding to the culture medium Pb, Cd, Ni, Cr, mixed metals and inoculated in a petri dish of 4 bacteria (Herbaspirillum seropedicae, Gluconacetobacter diazotrophicus, Azospirillum amazonense and Burkholderia tropica). The behavior in different concentrations was evaluated by assigning values to different growth patterns. For all metals, the highest concentration was found in the roots and the lowest values were found in leaf +1. This values in leaf +1 increased from plant cane to ratoon cane while in root it decreased. In relation to the pregerminated sett, metal concentration in root of plant cane was lower than that found in the field while the leaf had a higher concentration only for Ni and Cd. The field ratoon cane has the highest concentrations for both the aerial and root part. For the quantification of bacteria, the comparison between the measurement periods showed that in general it is greater in the plant cane. The location of bacteria inside the plant revealed that, in the plant cane, it was higher in the shoot. However, for the first six months of ratoon cane the predominance of bacterias was in the root. At harvest of the ratoon crop a more uniform distribution of bacteria was found inside the plant. In the \"in vitro\" essay the maximum concentration studied was the maximum tolerated for Pb (248 mg L-1), Cd (8 mg L-1) and Ni (40 mg L-1). The association between Cr and 2, 3 and 4 metals provided no growth of bacteria. For most of the bacteria a significant association was found between growth patterns and concentrations of metals in the culture medium. All the four kinds of NFB were found in IAC87-3396 even in roots where the levels of Pb, Ni, Cr and Cd were high. The tolerance of the NFB to these metals \"in situ\" is different from that \"in vitro\". The chromium and its association with other metals have limited growth \"in vitro\" of all bacteria. The methodology of pre-germinated sett did not reflect the conditions of metal concentration in material collected in the field. Sugarcane plant has the potential to be a culture of phytoextraction and accumulation of Pb, Ni, Cr and Cd

Orientador: Marcelo Andreotti / Resumo: A agricultura brasileira tem se destacado na produção de grãos e na pecuária, principalmente no bioma Cerrado pelo aumento tecnológico e, sobretudo pelo aspecto de aliar um sistema que integraliza conjuntamente lavoura e pecuária. Objetivou-se avaliar o desempenho produtivo, qualidade bromatológica, componentes da produção de cultivares de sorgo inoculados ou não com bactérias diazotróficas, exclusivamente ou em consórcio com capim-paiaguás, bem como da produtividade de matéria seca da rebrota juntamente com o capim sobre os atributos químicos e físicos do solo e produtividade da soja em sucessão. Os experimentos foram realizados nos anos de 2015 e 2016, em Selvíria-MS. O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados, em esquema fatorial 2 x 2 x 2, com quatro repetições. Os tratamentos corresponderam a dois anos agrícolas (2015 e 2016); com cultivo de sorgo granífero e de dupla aptidão solteiros ou em consórcio com o capim-paiaguás, com ou sem a inoculação das sementes de sorgo com Azospirillum brasilense. O consórcio do sorgo granífero com capim-paiaguás em cultivo outonal, não alterou sua produtividade de matéria seca e de grãos, entretanto, para o de dupla aptidão, por efeito competição reduziu a produção de matéria seca de folhas, colmo e panículas. De modo geral, o consórcio dos sorgos com o capim-paiaguás e a inoculação com A. brasilense pouco influenciaram na quantidade e qualidade bromatológica da silagem. O aproveitamento da rebrota dos sorgos, principalmente e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Brazilian agriculture has been highlighte in grain production and livestock production, especially in the Cerrado biome, due to the technological increase and, above all, to the aspect of allying a system that jointly integrates agriculture and livestock. The objective of this study was to evaluate the productive performance, bromatological quality, components of the production of sorghum inoculated or not with diazotrophic bacteria, exclusively or in a consortium with Paiaguás grass, as well as the dry matter yield of the regrowth together with the grass on the chemical and physical characteristics of the soil and soybean yield in succession. The experiments were carried out in the years 2015 and 2016, in Selvíria-MS. The experimental design was a randomized block design, in a 2 x 2 x 2 factorial scheme, with four replications. The treatments corresponded: two agricultural years (2015 and 2016); cultivation of grain sorghum and dual aptitude singles or in consortium with Paiaguás grass, with or without the inoculation of sorghum seeds with Azospirillum brasilense. The consortium of grain sorghum with Paiaguás grass in autumnal cultivation does not alter its dry matter and grain yield. However, for the double suitability, the competition effect reduces the dry matter yield of leaves, stem and panicles. In general, the consortium of sorghum with Paiaguás grass and inoculation with A. brasilense had little influence on the quantity and the bromatological quality of the silage. ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Os objetivos deste estudo foram avaliar a concentração de Cd, Pb, Cr e Ni nos tecidos da cana-de-açúcar, constatar a presença de bactérias fixadoras de nitrogênio (BFN) na variedade IAC87-3396 cultivada em ambiente com altas concentrações de metais e avaliar a tolerância das bactérias metais pesados \"in situ\" e \"in vitro\". A cana-de-açúcar IAC87-3396 foi cultivada em área com altos teores de metais. Antes do plantio foram aplicados 5 mitigadores de metais pesados. Para detecção e quantificação de níquel, chumbo, cromo e cádmio foram realizadas análises em ICP-MS em amostras de tecidos da cana-de-açúcar (folha +1, raízes e tolete pré-germinado) obtidos na colheita da cana-planta e cana-soca. A quantificação das bactérias foram realizadas em amostras da parte aérea e das raízes, da cana-planta (colheita) e da cana-soca (6 meses e colheita), utilizando a metodologia do tolete pré-germinado. O ensaio \"in vitro\" consistiu em acrescentar ao meio de cultura 4 concentrações de Pb, Cd, Ni e Cr inseridos isoladamente e em combinações e proceder a inoculação em placa de petri de 4 bactérias (Herbaspirillum seropedicae, Gluconacetobacter diazotrophicus, Azospirillum amazonense e Burkholderia tropica). O comportamento nas diferentes concentrações foi avaliado atribuindo-se valores aos diferentes padrões de crescimento. Para os metais, a maior concentração foi encontrada nas raízes e a menor foi encontrado na folha +1. No campo os valores da folha +1 aumentaram da cana planta para a cana soca e os valores das raízes diminuíram. Comparando campo e tolete pré-germinado, na cana planta a concentração nas raízes foi menor do que o encontrado no campo e na parte aérea o tolete teve uma concentração maior para o Ni e Cd. Na cana soca o campo possui as maiores concentrações tanto para parte aérea como para raízes. Na quantificação das bactérias, a comparação entre os períodos mostrou que a quantificação no geral é maior na cana planta. Na cana planta a quantificação foi maior na parte aérea, no 6 meses da cana soca o predomínio é na raiz e na colheita da cana soca existe uma distribuição mais uniforme das bactérias no interior da planta. No ensaio \"in vitro\" a concentração máxima de metais tolerada foi a máxima estudada para Pb (248 mg L-1), Cd (8 mg L-1) e Ni (40 mg L-1). O Cr e a associação entre 2, 3 e 4 metais proporcionaram o não crescimento das bactérias. Para a maior parte das bactérias houve associação significativa entre os padrões de crescimento e as concentrações de metais no meio de cultura. Na variedade IAC87-3396 foram encontrados os 4 gêneros de BFN, mesmo nas raízes onde os teores de Pb, Ni, Cr e Cd foram maiores. A tolerância das BFN aos metais \"in situ\" diferiu da \"in vitro\". O cromo e a associação entre os metais limitaram o crescimento \"in vitro\" de todas as bactérias. A metodologia do tolete pré-germinado não refletiu as condições de concentração de metais em materiais coletados no campo. A cana-deaçúcar tem potencial para ser uma cultura fitoextratora e acumuladora de Pb, Ni, Cr e Cd / The objectives of this study were to evaluate the concentration of Cd, Pb, Cr and Ni in the tissues of sugarcane, noting the presence of the BFN in IAC87-3396 variety grown in contaminated environment and evaluate the BFN tolerance to heavy metals \"in situ\" and \"in vitro\". Sugarcane variety IAC87-3396 was grown in an soil contaminated by metals. Before planting, five mitigators of heavy metals were applied. Analysis were performed to detect nickel, lead, chromium and cadmium in tissues of sugarcane, including leaf +1, roots and pregerminated sett (shoot and root) at harvest of the plant cane and ratoon cane. To quantify the nitrogen-fixing bacteria, three tests were performed comprising the shoots and roots, one in the plant cane (at harvest) and two in ratoon cane (6 months and harvesting) using the methodology of pre-germinated sett. The test \"in vitro\" consisted of adding to the culture medium Pb, Cd, Ni, Cr, mixed metals and inoculated in a petri dish of 4 bacteria (Herbaspirillum seropedicae, Gluconacetobacter diazotrophicus, Azospirillum amazonense and Burkholderia tropica). The behavior in different concentrations was evaluated by assigning values to different growth patterns. For all metals, the highest concentration was found in the roots and the lowest values were found in leaf +1. This values in leaf +1 increased from plant cane to ratoon cane while in root it decreased. In relation to the pregerminated sett, metal concentration in root of plant cane was lower than that found in the field while the leaf had a higher concentration only for Ni and Cd. The field ratoon cane has the highest concentrations for both the aerial and root part. For the quantification of bacteria, the comparison between the measurement periods showed that in general it is greater in the plant cane. The location of bacteria inside the plant revealed that, in the plant cane, it was higher in the shoot. However, for the first six months of ratoon cane the predominance of bacterias was in the root. At harvest of the ratoon crop a more uniform distribution of bacteria was found inside the plant. In the \"in vitro\" essay the maximum concentration studied was the maximum tolerated for Pb (248 mg L-1), Cd (8 mg L-1) and Ni (40 mg L-1). The association between Cr and 2, 3 and 4 metals provided no growth of bacteria. For most of the bacteria a significant association was found between growth patterns and concentrations of metals in the culture medium. All the four kinds of NFB were found in IAC87-3396 even in roots where the levels of Pb, Ni, Cr and Cd were high. The tolerance of the NFB to these metals \"in situ\" is different from that \"in vitro\". The chromium and its association with other metals have limited growth \"in vitro\" of all bacteria. The methodology of pre-germinated sett did not reflect the conditions of metal concentration in material collected in the field. Sugarcane plant has the potential to be a culture of phytoextraction and accumulation of Pb, Ni, Cr and Cd

Submitted by Allan Hisashi Nakao (allanhisashinakao@gmail.com) on 2018-05-14T14:09:30Z No. of bitstreams: 2 TESE Allan 14_05_18.pdf: 4680132 bytes, checksum: 3ffb8cd50cdafc4f36363126af1ce298 (MD5) 5748-28337-1-PB.pdf: 108311 bytes, checksum: 02731de2d214b4a692147053e38389fe (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-05-15T12:24:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 nakao_ah_dr_ilha.pdf: 4680132 bytes, checksum: 3ffb8cd50cdafc4f36363126af1ce298 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-15T12:24:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 nakao_ah_dr_ilha.pdf: 4680132 bytes, checksum: 3ffb8cd50cdafc4f36363126af1ce298 (MD5) Previous issue date: 2018-03-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A agricultura brasileira tem se destacado na produção de grãos e na pecuária, principalmente no bioma Cerrado pelo aumento tecnológico e, sobretudo pelo aspecto de aliar um sistema que integraliza conjuntamente lavoura e pecuária. Objetivou-se avaliar o desempenho produtivo, qualidade bromatológica, componentes da produção de cultivares de sorgo inoculados ou não com bactérias diazotróficas, exclusivamente ou em consórcio com capim-paiaguás, bem como da produtividade de matéria seca da rebrota juntamente com o capim sobre os atributos químicos e físicos do solo e produtividade da soja em sucessão. Os experimentos foram realizados nos anos de 2015 e 2016, em Selvíria-MS. O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados, em esquema fatorial 2 x 2 x 2, com quatro repetições. Os tratamentos corresponderam a dois anos agrícolas (2015 e 2016); com cultivo de sorgo granífero e de dupla aptidão solteiros ou em consórcio com o capim-paiaguás, com ou sem a inoculação das sementes de sorgo com Azospirillum brasilense. O consórcio do sorgo granífero com capim-paiaguás em cultivo outonal, não alterou sua produtividade de matéria seca e de grãos, entretanto, para o de dupla aptidão, por efeito competição reduziu a produção de matéria seca de folhas, colmo e panículas. De modo geral, o consórcio dos sorgos com o capim-paiaguás e a inoculação com A. brasilense pouco influenciaram na quantidade e qualidade bromatológica da silagem. O aproveitamento da rebrota dos sorgos, principalmente em consórcio com o capim-paiaguás, apresentaram-se viáveis na produção de palhada remanescente no período de entressafra, pela maior produtividade de matéria seca, com maior acúmulo de nutrientes que resultaram em melhores condições de fertilidade do solo. A inoculação com A. brasilense nas sementes de sorgo granífero e de dupla aptidão proporcionou maior desenvolvimento, tanto do sorgo quanto do capim-paiaguás em consórcio, proporcionando incrementos na matéria seca da parte aérea de ambas as espécies vegetais, e assim incrementando a ciclagem de nutrientes e a fertilidade do solo. Com efeito da palhada do consórcio dos sorgos (granífero e de dupla aptidão) com o capim-paiaguás, e principalmente quando do uso da inoculação com A. brasilense houve incrementos do número de vagens por planta e da produtividade da soja em sucessão. / Brazilian agriculture has been highlighte in grain production and livestock production, especially in the Cerrado biome, due to the technological increase and, above all, to the aspect of allying a system that jointly integrates agriculture and livestock. The objective of this study was to evaluate the productive performance, bromatological quality, components of the production of sorghum inoculated or not with diazotrophic bacteria, exclusively or in a consortium with Paiaguás grass, as well as the dry matter yield of the regrowth together with the grass on the chemical and physical characteristics of the soil and soybean yield in succession. The experiments were carried out in the years 2015 and 2016, in Selvíria-MS. The experimental design was a randomized block design, in a 2 x 2 x 2 factorial scheme, with four replications. The treatments corresponded: two agricultural years (2015 and 2016); cultivation of grain sorghum and dual aptitude singles or in consortium with Paiaguás grass, with or without the inoculation of sorghum seeds with Azospirillum brasilense. The consortium of grain sorghum with Paiaguás grass in autumnal cultivation does not alter its dry matter and grain yield. However, for the double suitability, the competition effect reduces the dry matter yield of leaves, stem and panicles. In general, the consortium of sorghum with Paiaguás grass and inoculation with A. brasilense had little influence on the quantity and the bromatological quality of the silage. The use of sorghum regrowth, mainly in a consortium with Paiaguás grass, were viable in the production of straw remaining during the off-season, due to the greater of dry matter yield, with greater accumulation of nutrients, which resulted in better fertility conditions of soil. As a result of the sorghum consortium (graniferous and double suitability) with Paiaguás grass, and especially when using inoculation with A. brasilense, there were increases in the number of pods per plant and soybean yield in succession.

O presente trabalho foi desenvolvido a campo, conduzido no período de novembro de 2011 a julho de 2012, em canavial comercial da região de Pirassununga - SP, cultivado com a variedade de cana-de-açúcar RB-867515, em uma soqueira de terceiro ano manejada sem queima, com colheita mecanizada. O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito da aplicação de inoculante composto por bactérias diazotróficas, associado a doses de N-fertilizante (Ajifer) sobre os aspectos quantitativos e qualitativos da produção de cana-de-açúcar, e os teores de macronutrientes e micronutrientes foliares. As doses de nitrogênio utilizadas foram de 0, 60, 90 e 120 kg de N ha-1. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizado com os tratamentos dispostos em esquema fatorial 3X4 (três níveis para tipo de aplicação de inoculante, e quatro níveis para o N-fertilizante), com quatro repetições. Os tratamentos foram: T1- Controle, T2- Inoculante com pulverização foliar com jato dirigido sobre a linha de cana-de-açúcar (aplicação foliar), T3- Inoculante com pulverização na linha de cana após o corte com disco de aplicação de inseticida (aplicação injetada), T4- 60 Kg de N/ha, T5- Inoculante com aplicação foliar + 60 Kg de N/ha, T6- Inoculante com aplicação injetada + 60 Kg de N/ha, T7- 90 Kg de N/ha, T8- Inoculante com aplicação foliar + 90 Kg de N/ha, T9- Inoculante aplicação injetada + 90 Kg de N/ha, T10- 120 Kg de N/ha, T11- Inoculante com aplicação foliar + 120 Kg de N/ha e T12- Inoculante com aplicação injetada + 120 Kg de N/ha. Os dados foram analisados utilizando pacote estatístico SAS 9.3, aplicando teste Tukey e regressão múltipla. A aplicação de inoculante em soqueira implicou em aumento do teor foliar de N com incremento em produção de colmos e stand, a fonte nitrogenada Ajifer conduziu a respostas lineares crescentes para a produção de colmos e stand, não refletindo significativamente nos teores de fibra, pol e ATR da matéria prima, e o uso de níveis crescentes de fornecimento de N implicou em redução nos teores foliares de Fe, Mn e Zn. / This work was developed in the field from November 2011 to July 2012 in a commercial sugarcane field in the region of Pirassununga - SP, which was cultivated with the sugarcane variety RB-867515 in a third year ratoon handled with no burning and mechanical harvesting. The objective of this study was to investigate the effect of inoculant application composed of diazotrophic bacteria associated with N-fertilizer (Ajifer) on quantitative and qualitative aspects of sugarcane production, and the foliar macronutrient and micronutrient content. Nitrogen rates were 0, 60, 90 and 120 kg N ha-1. We used a randomized experimental design with treatments arranged in a factorial 3x4 (three levels for inoculant application type and four levels for N-fertilizer), with four replications. The treatments were: T1-Control, T2-Inoculant with foliar spray over the sugarcane line (foliar application), T3- Inoculant with spraying on sugarcane line after cutting with insecticide application disc (injected application), T4-60 kg N/ha, T5-Inoculant with foliar application + 60 kg N/ha, T6-Inoculant with injected application + 60 kg N/ha, T7- 90 kg N/ha, T8- Inoculant with foliar application + 90 kg N/ha, T9- Inoculant with injected application + 90 kg N/ha, T10-120 kg N/ha, T11 - Inoculant with foliar application + 120 kg N/ha and T12- Inoculant with injected application + 120 kg N/ha. Data were analyzed using SAS 9.3 statistical package, Tukey\'s test and multiple regression. The inoculant application on ratoon resulted in increased foliar N concentration with an increase in stems and stand yield. The nitrogen source Ajifer led to growing linear responses for stems and stand yield, not significantly reflecting in fiber content, pol and ATR of raw material. Finally, the use of increasing N supply levels resulted in a reduction in foliar Fe, Mn and Zn content.

O desenvolvimento de tecnologias alternativas que visem aumentar a disponibilidade e eficiência do uso dos recursos minerais para as plantas aparecem como importante medida para se alcançar um crescimento sustentável da agricultura. Neste contexto, o suprimento de nitrogênio por meios biológicos, utilizando micro-organismos diazotróficos, dos quais os mais estudados são os rizóbios associados simbioticamente às leguminosas, é uma importante alternativa. Porém o sucesso atingido com essa simbiose em leguminosas ainda não foi alcançado em outras famílias de plantas, principalmente por limitações associadas à otimização das combinações planta-bactéria. Em gramíneas, diazotróficos endofíticos têm sido usados como inoculante, com resultados controversos. No entanto, é possível que micro-organismos diazotróficos epifíticos possam apresentar maior vantagem adaptativa devido à menor especificidade em sua relação com a planta, e serem mais eficientes em plantas não-leguminosas. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de um inoculante produzido a partir de bactérias diazotróficas isoladas da filosfera no crescimento de milho e tomateiro. Ensaios foram realizados em condições de casa-de-vegetação, utilizando-se três diferentes isolados de bactérias diazotróficas encapsuladas em esferas de alginato sob diferentes níveis de adubação nitrogenada. A eficiência dos isolados em fixar nitrogênio foi avaliada através da atividade da nitrogenase. As populações de diazotróficos na rizosfera foram determinadas através da técnica do número mais provável (NMP) ao final do ensaio. Além disso, parâmetros como biomassa da parte aérea e das raízes foram analisados. Os dados foram submetidos à análise de variância, sendo as médias das variáveis comparadas pelo teste Duncan (p<0,05), utilizando-se o programa estatístico R. Plantas de milho, aos 60 dias após a inoculação com o isolado J8L, apresentaram matéria seca da raiz e atividade da nitrogenase 26 e 50 % superior ao controle não-inoculado, respectivamente. Plantas de tomateiro, 30 dias após a inoculação com o isolado E5L, apresentaram matéria seca da parte aérea e matéria seca da raiz 39 e 31 % superior ao controle não-inoculado, respectivamente. Parte dos efeitos observados no milho e tomateiro podem ser explicados pela atividade de fixação biológica de nitrogênio e produção de fitormônios, como auxina. A atividade da nitrogenase na rizosfera do milho, 60 dias após a inoculação foi maior no solo sem adição de N. O NMP não apresentou diferenças significativas e nos ensaios com milho e tomateiro, entre plantas inoculadas e não inoculadas, mostrando uma provável influência da comunidade diazotrófica nativa sobre a população final de diazotróficas analisada. De uma maneira geral, os isolados J8L e E5L proporcionaram ganhos significativos para as culturas do milho e tomateiro, mostrando potencial para uso como biofertilizantes. / The development of alternative technologies to increasing availability and use efficiency of mineral resources for plants is an important step for sustainable agricultural production. In this context, the supply of nitrogen by biological means, using diazotrophic microorganisms, of which the most studied are rhizobia symbiotically associated with legumes, is an important alternative. However, the efficiency of rhizobium-legume symbioses has not yet been achieved in other plant families, mainly due to limitations associated with the optimization of plant-bacterial combinations. In grasses, endophytic diazotrophs have been used as inoculant, with controversial results. However, it is possible that epiphytic diazotrophic microorganisms may have adaptive advantages over endophytes, due to the lower specificity in their associations with plants, and be more efficient in non-leguminous plants. The objective of the present work was to evaluate the effect of an inoculant produced with diazotrophic bacteria isolated from the phyllosphere on the growth of maize and tomato. Assays were carried out under greenhouse conditions using three isolates of diazotrophic bacteria encapsulated in alginate beads under different levels of nitrogen fertilization. The efficiency of the isolates in fixing nitrogen was evaluated determining nitrogenase activities. The populations of diazotrophic bacteria in the rhizosphere were determined by the most probable number (MPN) technique at the end of the experiment. In addition, parameters such as shoot and root biomass were analyzed. The data were submitted to the analysis of variance, and means were compared by the Duncan test (p<0.05), using the statistical program R. Maize plants at 60 days after inoculation with the J8L isolate presented root dry weight and nitrogenase activity in the rhizosphere 26 and 50% higher than the uninoculated control, respectively. Tomato plants, 30 days after inoculation with the E5L isolate, presented shoot and root dry weight 39 and 31% higher than the uninoculated control, respectively. Part of the effects observed in maize and tomato can be explained by the nitrogen fixation activity and auxin production. Nitrogenase activity in the maize rhizosphere, 60 days after inoculation was higher in the soil without N supply. The population of diazothrophic bacteria in the rhizosphere of inoculated and non-inoculated maize and tomato plants were not significantly different, showing a probable influence of the native diazotrophic community on the total diazotrophic population. In general, isolates J8L and E5L promoted growth of maize and tomato, showing potential for use as biofertilizers.

O desenvolvimento de tecnologias alternativas que visem aumentar a disponibilidade e eficiência do uso dos recursos minerais para as plantas aparecem como importante medida para se alcançar um crescimento sustentável da agricultura. Neste contexto, o suprimento de nitrogênio por meios biológicos, utilizando micro-organismos diazotróficos, dos quais os mais estudados são os rizóbios associados simbioticamente às leguminosas, é uma importante alternativa. Porém o sucesso atingido com essa simbiose em leguminosas ainda não foi alcançado em outras famílias de plantas, principalmente por limitações associadas à otimização das combinações planta-bactéria. Em gramíneas, diazotróficos endofíticos têm sido usados como inoculante, com resultados controversos. No entanto, é possível que micro-organismos diazotróficos epifíticos possam apresentar maior vantagem adaptativa devido à menor especificidade em sua relação com a planta, e serem mais eficientes em plantas não-leguminosas. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de um inoculante produzido a partir de bactérias diazotróficas isoladas da filosfera no crescimento de milho e tomateiro. Ensaios foram realizados em condições de casa-de-vegetação, utilizando-se três diferentes isolados de bactérias diazotróficas encapsuladas em esferas de alginato sob diferentes níveis de adubação nitrogenada. A eficiência dos isolados em fixar nitrogênio foi avaliada através da atividade da nitrogenase. As populações de diazotróficos na rizosfera foram determinadas através da técnica do número mais provável (NMP) ao final do ensaio. Além disso, parâmetros como biomassa da parte aérea e das raízes foram analisados. Os dados foram submetidos à análise de variância, sendo as médias das variáveis comparadas pelo teste Duncan (p<0,05), utilizando-se o programa estatístico R. Plantas de milho, aos 60 dias após a inoculação com o isolado J8L, apresentaram matéria seca da raiz e atividade da nitrogenase 26 e 50 % superior ao controle não-inoculado, respectivamente. Plantas de tomateiro, 30 dias após a inoculação com o isolado E5L, apresentaram matéria seca da parte aérea e matéria seca da raiz 39 e 31 % superior ao controle não-inoculado, respectivamente. Parte dos efeitos observados no milho e tomateiro podem ser explicados pela atividade de fixação biológica de nitrogênio e produção de fitormônios, como auxina. A atividade da nitrogenase na rizosfera do milho, 60 dias após a inoculação foi maior no solo sem adição de N. O NMP não apresentou diferenças significativas e nos ensaios com milho e tomateiro, entre plantas inoculadas e não inoculadas, mostrando uma provável influência da comunidade diazotrófica nativa sobre a população final de diazotróficas analisada. De uma maneira geral, os isolados J8L e E5L proporcionaram ganhos significativos para as culturas do milho e tomateiro, mostrando potencial para uso como biofertilizantes. / The development of alternative technologies to increasing availability and use efficiency of mineral resources for plants is an important step for sustainable agricultural production. In this context, the supply of nitrogen by biological means, using diazotrophic microorganisms, of which the most studied are rhizobia symbiotically associated with legumes, is an important alternative. However, the efficiency of rhizobium-legume symbioses has not yet been achieved in other plant families, mainly due to limitations associated with the optimization of plant-bacterial combinations. In grasses, endophytic diazotrophs have been used as inoculant, with controversial results. However, it is possible that epiphytic diazotrophic microorganisms may have adaptive advantages over endophytes, due to the lower specificity in their associations with plants, and be more efficient in non-leguminous plants. The objective of the present work was to evaluate the effect of an inoculant produced with diazotrophic bacteria isolated from the phyllosphere on the growth of maize and tomato. Assays were carried out under greenhouse conditions using three isolates of diazotrophic bacteria encapsulated in alginate beads under different levels of nitrogen fertilization. The efficiency of the isolates in fixing nitrogen was evaluated determining nitrogenase activities. The populations of diazotrophic bacteria in the rhizosphere were determined by the most probable number (MPN) technique at the end of the experiment. In addition, parameters such as shoot and root biomass were analyzed. The data were submitted to the analysis of variance, and means were compared by the Duncan test (p<0.05), using the statistical program R. Maize plants at 60 days after inoculation with the J8L isolate presented root dry weight and nitrogenase activity in the rhizosphere 26 and 50% higher than the uninoculated control, respectively. Tomato plants, 30 days after inoculation with the E5L isolate, presented shoot and root dry weight 39 and 31% higher than the uninoculated control, respectively. Part of the effects observed in maize and tomato can be explained by the nitrogen fixation activity and auxin production. Nitrogenase activity in the maize rhizosphere, 60 days after inoculation was higher in the soil without N supply. The population of diazothrophic bacteria in the rhizosphere of inoculated and non-inoculated maize and tomato plants were not significantly different, showing a probable influence of the native diazotrophic community on the total diazotrophic population. In general, isolates J8L and E5L promoted growth of maize and tomato, showing potential for use as biofertilizers.