Enterobactérias são comumente encontradas em simbiose com plantas, promovendo o crescimento vegetal, através da redução do nitrogênio atmosférico a amônia. Entretanto, são os principais patógenos na medicina humana e veterinária. O objetivo deste estudo foi buscar marcadores genéticos e fisiológicos que caracterizem espécies de enterobactérias isoladas de cana-de-açúcar (n=24) e de origem clínica (n=15). Foram submetidas a testes moleculares e fisiológicos como: capacidade de reduzir N2; perfil de susceptibilidade a antibióticos; atividade hemolítica; produção de substâncias promotoras de crescimento e liberação de enzimas extracelulares. Atividades metabólicas e fisiológicas altamente conservadas, sustentadas pelo ponto vista genético, permitem a distribuição destas espécies em diferentes ecossistemas, e, em condições favoráveis, esta adaptação pode contribuir para o estabelecimento de processos patogênicos ou simbióticos em plantas. Então, enterobacterias ambientais podem se tornar patogênicas, enquanto isolados clínicos podem se adaptar a condições ambientais. / Enterobacteria are commonly found in symbiosis with plants, promoting their growth by reducing atmospheric nitrogen to ammonia. However, they are also major pathogens in human and veterinary medicine. The aim of this study was to characterize physiological and genetic markers that distinguish enterobacteria species isolated from sugarcane (n= 24) and clinical sources (n= 15). The samples were characterized regarding their molecular and physiological assays as: ability to reduce N2, antibiotic susceptibility profile; screen for hemolytic activity; production of plant-growth promoting compounds and release of extracellular enzymes. Finally, highly conserved physiological and metabolic activities are supported on genetic backgrounds that allow a wide distribution along different ecosystems and, in favorable conditions, this adaptation could contribute to the establishment of a pathogenic process or symbiosis in plants. So, environmental enterobacteria isolates can become pathogenic, whereas clinical strains can adapt to environmental conditions.

Submitted by Eunice Novais (enovais@uepg.br) on 2018-03-05T18:23:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Leandro Tullio.pdf: 1410480 bytes, checksum: b92ca948d0810d08208334b6703b86c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T18:23:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Leandro Tullio.pdf: 1410480 bytes, checksum: b92ca948d0810d08208334b6703b86c9 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O pH é o principal determinante da diversidade microbiana do solo. Rhizobium freirei é um notável endossimbionte de feijão e reconhecido por sua elevada capacidade de tolerância a estresses ambientais, como o pH ácido. O objetivo deste trabalho foi analisar alterações na expressão gênica, em nível transcricional e traducional, de R. freirei cultivada em pH ácido. A bactéria foi cultivada em caldo TY até alcançar a fase exponencial em pH 6,8 e pH 4,8 e, submetida à extração de proteínas totais. As proteínas foram separadas por eletroforese bidimensional e os perfis proteicos obtidos foram analisados em imagens de alta resolução. Os spots diferencialmente expressos (p ≤ 0,05) foram selecionados para análise em espectrometria de massa e identificação in silico. A expressão diferencial dos genes gshB, gstA e ropB foi analisada após 0, 30 e 60 min de exposição de R. freirei ao pH ácido. De acordo com os resultados, o principal mecanismo de tolerância de R. freirei ao pH ácido parece estar associado à alteração de vias metabólicas centrais, devido ao aumento na expressão de proteínas envolvidas com vias oxidativas (ZwF, KDPG e PckA), relacionadas ao Ciclo do Ácido Tricarboxílico. A maior expressão destas enzimas sugere um aumento no consumo de carboidratos e consequente formação de NADH, que pode ser corroborado pelo aumento na expressão da subunidade NuoC do Complexo 1 da cadeia respiratória, que cataliza a conversão de NADH em NAD+ acoplada ao transporte de prótons para o periplasma, reduzindo a acidificação citosólica. O Complexo 1 é considerado o principal formador de radical superóxido, além disso a maior expressão das enzimas antioxidativas AhpC e GstA em nível traducional, bem como a maior expressão de gstA em nível transcricional, sugere fortemente que o pH ácido induz ao estresse oxidativo em R. freirei. Por outro lado, a menor expressão da proteína AccC pode estar relacionada a um direcionamento do metabolismo central ao consumo de ácidos em detrimento à biossíntese de ácidos graxos, processo em que AccC é fundamental. A menor expressão da subunidade β do Complexo ATPase (AtpD) pode estar direcionada à redução na acidificação do pH interno, por meio da diminuição na entrada de prótons. Tal abrangência de vias metabólicas envolvidas sugere que a resposta adaptativa ao pH ácido possui caráter multigênico, cuja predominância de proteínas citoplasmáticas reforça a importância do metabolismo central para sua capacidade de tolerar pH acidificado. Ao contrário de trabalhos que enfocam genes ou mecanismos específicos de tolerância, nossos resultados mostraram, pela primeira vez, que o metabolismo central parece ser o principal mecanismo de tolerância ao pH ácido em R. freirei e que há fortes indícios da correlação entre estresse ácido e oxidativo. / The pH is the main controller of microbial diversity of soil. Rhizobium freirei is a remarkable bean endosymbiont and recognized by its ability to tolerate environmental stresses, such as acidic pH. The aim of this study was to analyze changes in gene expression at transcriptional and translational level of R. freirei grown in acidic pH. Bacteria was grown in TY medium until exponential phase in two treatments: pH 6,8 and pH 4,8. The protein extraction was performed and the extract was separated by two-dimensional electrophoresis. High-resolution images of the profiles were analyzed and the spots that showed statistical difference in the relative volume (%vol) between treatments were selected for identification by mass spectrometry (MS) and in silico identification. Differential expression of R. freirei was assessed by analysis of gshB, gstA and ropB genes after 0, 30 and 60 min of exposure in acidic pH. According to the results, the changing of central metabolic pathways seems to be the main mechanism of tolerance to acid stress in R. freirei, due to the increased expression of proteins involved in oxidative pathways (Zwf, aldolase KDPG and PckA) related to the Tricarboxilic Acid cicle (TCA). The increased expression of these proteins suggests higher carbohydrate consumption and NADH formation, reinforced by elevated expression of NuoC subunit of respiratory chain Complex 1, that converts NADH into NAD+ coupled to proton transport to periplasm and consequent decreases the cytosolic acidification. The Complex 1 of the respiratory chain is the main superoxide former; moreover the higher expression of the antioxidative enzymes AhpC and GstA at translational level, and the higher expression of gstA at transcriptional level, strongly suggests an oxidative stress induced by acid pH condition. On the other hand, the decreased AccC protein expression supports the trend of the central metabolism to acid-consuming reactions, in contrast to fatty acids biosynthesis pathways, where AccC is essential. Down-regulation of the β subunit of ATPase Complex can be related to regulation of cytosolic acidity by reduction of proton entry through ATPase Complex. Such broad range of pathways involved in the response to acid conditions suggests an adaptive response of multigenic character mainly involving cytoplasmic proteins, and reinforces the importance of the central metabolism for R. freirei ability to tolerate acidic pH conditions. In contrast to studies focused in few genes or specific mechanisms of tolerance, our results shows by the first time that the central metabolism appears to be the main mechanism of acid tolerance in R. freirei and suggests a correlation between acid and oxidative stress responses.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-08-29T12:34:04Z No. of bitstreams: 1 PDF - Dalila Ribeiro Rodrigues.pdf: 1923244 bytes, checksum: f45088c1a8a811273f1ac7c37c1e3aec (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2016-08-29T17:02:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Dalila Ribeiro Rodrigues.pdf: 1923244 bytes, checksum: f45088c1a8a811273f1ac7c37c1e3aec (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-29T17:02:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Dalila Ribeiro Rodrigues.pdf: 1923244 bytes, checksum: f45088c1a8a811273f1ac7c37c1e3aec (MD5) Previous issue date: 2016-04-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The use of legumes inoculated with competitive and efficient nitrogen-fixing bacteria is a strategy to enhance the practices in the regeneration of degraded areas. In addition to encouraging the establishment of plants, the use of efficient strains reduces the cost of deployment and maintenance of agricultural systems, eliminating the use of nitrogenous fertilizers. But for the success of these practices is necessary to know the diversity of bacteria in the legumes nodules and evaluate their proper efficiency. The objective of this study was to evaluate the diversity and efficiency of bacterial isolates from three native species nodules Caatinga, grown in the State of Pernambuco soils deposited in the Agricultural Interest Collection of Microorganisms of Embrapa Semi -Arid. After certification purity of the stock of bacteria, all 308 isolates passed through a selection of amplicons nodC and nifH genes using a duplex-PCR approach. Among the bacteria evaluated, positive amplification were obtained for 18 isolated from mulungu, 40 to jurema-preta and 44 to angico. All these isolates were evaluated for NaCl tolerance and high temperatures "in vitro", ability to metabolize different carbon sources and enzymatic activity (only bacteria from mulungu), their “in vitro” plant growth promotion mechanisms by means of the production of indole acetic aci d (IAA) and calcium phosphate solubilization and finally tested in the greenhouse with the original 2 host plants, to determine the symbiotic efficiency of the isolates. Isolates of mulungu showed variability for enzyme activity and metabolism of carbon sources. Five isolated mulungu and jurema-preta and 6 isolates from angico were able to produce IAA in L-tryptophan supplemented medium, reaching rates above those achieved by the reference strain. As the potential of calcium phosphate solubilization for mulungu isolates, only one bacteria was able to achieve high solubilization equal to the reference strain, seven and two isolates from jurema-preta and angico, solubilized calcium phosphate above the reference strains value. For each species there bacteria were able to show tolerance to high temperatures and salinity. Isolates of angico and jurema were submitted to ARDRA using three endonucleases: MspI, HinfI and HhaI. The genetic diversity evaluation indicated that to angico a large cluster with around 40% of similarity was formed. To jurema-preta a major cluster with 65% of similarity among the isolates were achieved. In addition to high diversity of bacteria, patterns regarding its geographical occurrence were also observed. Bacteria from mulungu had the sequences of the 16S rRNA gene partially determinated. Among the 13 bacteria with good sequences, six belong to Rhizobium, six Bradyrhizobium and one belongs to Burkholderia. The Efficiency of tests, 22 isolates of mimosa and 10 mulungu were able to renodulate their original host strains and A27 from Angico and M14 and M31 can be highlighted to mulungu. / A utilização de leguminosas inoculadas com bactérias fixadoras de nitrogênio nativas eficientes e competitivas representa uma estratégia para potencializar as práticas na regeneração de áreas degradadas. Além de favorecer o estabelecimento das plantas, a utilização de estirpes eficientes reduz os custos da implantação e manutenção dos sistemas agrícolas, dispensando a utilização de fertilizantes químicos nitrogenados. Mas, para o sucesso destas práticas é preciso conhecer a diversidade das bactérias presentes nos nódulos de tais espécies de leguminosas e sua devida eficiência. O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade e eficiência de bactérias oriundas de solos do Estado de Pernambuco e isoladas de nódulos de três espécies leguminosas arbóreas nativas da Caatinga, depositadas na Coleção de Microorganismos de Interesse Agrícola da Embrapa Semiárido. Após certificação da pureza do estoque de bactérias, os isolados passaram por uma seleção através da amplificação de fragmentos dos genes nodC e nifH utilizando a abordagem de duplex PCR. Apresentaram amplificação positiva 18 isolados de mulungu, 40 de jurema-preta e 44 de angico, esses isolados foram avaliados quanto a tolerância de NaCl e altas temperaturas “in vitro”, habilidade de metabolizar diferentes fontes de carbono e atividade enzimática (apenas isolados de mulungu), sua capacidade de promoção do crescimento vegetal, através da produção do Ácido indol-acético (AIA) e solubilização de fosfato de cálcio e, por fim, foram testados em casa de vegetação com as plantas hospedeiras originais, para determinação da eficiência simbiótica. Os isolados do mulungu mostraram variabilidade para atividade enzimática e para metabolização das fontes de carbono. Cinco isolados de mulungu e jurema-preta e 6 isolados de angico foram capazes de produzir AIA, na presença do L-triptofano, acima da estirpe de referência. Quanto ao potencial de solubilização de fosfato de cálcio apenas um isolado de mulungu apresentou valor igual a estirpe de referência, sete isolados de jurema-preta e dois de angico, solubilizaram fosfato de cálcio acima do valor da referência. Para cada espécie existem representantes potenciais na tolerância de altas temperaturas e altos teores salinos. Os isolados de angico e jurema-preta com características promíscuas foram submetidos ao ARDRA, utilizando três enzimas de restrição MspI, HinfI e HhaI, gerando para o angico um grande grupo com aproximadamente 40% de similaridade e para juremapreta um principal grupo com 65% de similaridade entre os isolados, constatando então a presença da diversidade dentre os isolados. Nos testes de autenticidade, 22 isolados de angico e 10 de mulungu foram capazes de renodular a estirpe hospedeira e o isolado A27, é eficiente na fixação biológica de nitrogênio, quando comparado ao controle nitrogenado. As bactérias do mulungu que se destacaram tiveram o gene 16S do rRNA parcialmente sequenciado para determinar o posicionamento taxonômico.

A adoção da rotação de culturas com leguminosas em áreas de implantação e reforma de canaviais é uma estratégia promissora para recuperação e manutenção da fertilidade do solo, e tem potencial no aproveitamento do N para as soqueiras. A análise mais detalhada do comportamento do N no solo durante o ano agrícola e dos parâmetros de produção em locais que possuem solo e clima contrastantes, permitem aprimorar o manejo da adubação nitrogenada da cana-de-açúcar. As hipóteses deste trabalho são (1) a rotação de culturas irá aumentar a disponibilidade de N no solo, a qual suprirá parte da demanda do N das soqueiras subsequentes e (2) a rotação de culturas promoverá redução da resposta das soqueiras à adubação nitrogenada. Objetivou-se avaliar o efeito da rotação de culturas nas transformações do N no solo (N mineral, N-ISNT e N e C da biomassa microbiana) e na produtividade da primeira soqueira. Os experimentos foram instalados em quatro regiões representativas de cultivo de cana-de-açúcar na região Centro Sul do Brasil: Quatá/SP (Local A); Iracemápolis/SP (Local B); Chapadão do Céu/GO (Local C) e Quirinópolis/GO (Local D). Em cada local, foi instalado um experimento em esquema de parcelas subdivididas no delineamento blocos ao acaso com quatro repetições, em áreas submetidas (com rotação) ou não (sem rotação) ao plantio de leguminosa do gênero crotalária. Após a colheita da cana planta, foram implantados os seguintes tratamentos: 60, 120 e 180 kg ha-1 de N e um controle (sem N), aplicados superficialmente sobre a palhada. Foram realizadas três amostragens para determinação do conteúdo de N mineral, N-ISNT e C e N da biomassa microbiana. Entre 150 a 180 dias após a colheita da cana-planta, foram realizadas avaliações de perfilhamento e índice SPAD. Na colheita, avaliou-se matéria seca da parte aérea, produtividade e atributos tecnológicos. Os resultados demonstraram que a mineralização dos resíduos da crotalária influenciaram a dinâmica do C e N e os reservatórios de N no perfil do solo ao longo do ciclo da primeira soqueira, com destaque para o solo de textura média (Local A). Apesar da rotação de culturas ter modificado o conteúdo de N mineral, N-ISNT, e aumentado o perfilhamento e índice SPAD no local A, somente nos solos argilosos (Locais C e D), a rotação aumentou a produtividade da soqueira. A hipótese de que a rotação de culturas reduz a demanda de fertilizantes nitrogenados não foi aceita; houve resposta à adubação nitrogenada nos quatro locais, independentemente da rotação de culturas. Porém, a rotação demonstrou potencial em aumentar a produção de biomassa com manutenção da dose de N. Esta pesquisa demonstrou a viabilidade de rotação de culturas em solos argilosos com elevado conteúdo de C e N total, com potencial de aumentar a produtividade do canavial, porém sem reduzir a demanda de adubação nitrogenada. / The adoption of crop rotation with sugarcane is a promising strategy for the recovery and maintenance of soil fertility, and it shows potential in the use of N to the sugarcane ratoon. A more detailed analysis of the transformations N in soil during the agricultural year and production parameters in sites that have contrasting soil texture and climate, allows to improve management of N fertilization for sugarcane. The hypothesis of this work are (1) crop rotation will increase soil N availability, which will satisfy part of N requirements of sugarcane ratoon and (2) crop rotation will reduce the sugarcane ratoon response to N fertilization. The objective was to evaluate the effects of sunn hemp rotation in the transformations of N in soil (mineral N content, ISNT-N and microbial biomass C and N) and sugarcane ratoon yield. The field trials were installed in four representative regions of cultivation of sugarcane in Brazil: Quatá/SP (Site A); Iracemápolis/SP (Site B); Chapadão do Céu/GO (Site C) e Quirinópolis/GO (Site D). At each site, a field trial was installed in split plot in a randomized block experimental design with four replications, in areas sowed (rotation) and not sowed (no rotation) with sunn hemp. After the harvest of cane-plant, the following treatments were applied: 60, 120 and 180 kg ha-1 of N and a control (without N) over the straw. Three sampling were performed to determine the soil inorganic N content, ISNT-N, C and N of microbial biomass. Between 150 to 180 days after the harvest of the cane-plant, tillering was counted and SPAD index was measured. At harvest of the sugarcane ratoon, biometric parameters, yield and quality parameters were evaluated. The results showed that mineralization of residues of sunn hemp influenced the dynamics of C and N and N content in the soil profile throughout the cycle of the sugarcane ratoon, with emphasis on medium-textured soil (Site A). Despite crop rotation has modified mineral N stocks, ISNT-N, and increased tillering and SPAD index in site A, crop rotation only increased the sugarcane ratoon yield on clay soils (Sites C and D). The hypothesis that crop rotation reduces N-fertilizer requirement was not accepted; there was response to N fertilization in four sites, regardless of crop rotation. However, the rotation showed potential in increase biomass production with maintenance of N rate. This research demonstrated the viability of crop rotation in clay soils with high total C and N content, with potential to increase sugarcane yield, but without reducing N-fertilizer requirement.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jesica_F_S_Genero.pdf: 1260489 bytes, checksum: da1efddef812f7eb843220dbd5d18a24 (MD5) Previous issue date: 2016-08-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The bacteria Azospirillum brasilense and Herbaspirillum seropedicae are nitrogen fixers and promoting plant growth, able to promote partnerships with the trigo. O objective of this study was to evaluate the crop wheat agronomic performance in response to inoculation with Azospirillum brasilense diazotrophs and Herbaspirillum seropedicae with or without nitrogen fertilization and quantify the number of viable cells of bacteria of the wheat plant roots. The experiment was conducted in the crop year 2014/2014 and 2015/2015. The experimental design was a randomized block in factorial 2 x 4, with four repetitions. The first factor relates to the nitrogen topdressing applications (with and without nitrogen). The second factor relates to inoculating seeds with diazotrophs [without inoculation treatment (control), strain A. brasilense, H. seropedicae strain and combination of the two strains. The combined inoculation of strains A. brasilense + H. seropedicae with nitrogen fertilization promoted an increase of 48% and 13% in grain yield, in the 2014 season and 2015 season, respectively, for the plants that were not inoculated. You can check the inoculation Herbaspirillum, showed better total amount of viable cells with the application of nitrogen. The reduction in the number of CFU of Azospirillum under nitrogen fertilization condition can point to a lower competitiveness of these individuals by exudates and nutrients / As bactérias Azospirillum brasilense e Herbaspirillum seropedicae são fixadoras de nitrogênio e promotoras de crescimento vegetal, capazes de promover associações com a cultura do trigo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho agronômico do trigo em resposta a inoculação de bactérias diazotróficas com Azospirillum brasilense e Herbaspirillum seropedicae associada ou não à adubação nitrogenada e quantificar o número de células viáveis de bactérias das raízes de plantas de trigo. O experimento foi realizado nas safras agrícolas 2014/2014 e 2015/2015. O delineamento experimental foi de blocos casualizados em esquema fatorial 2 x 4, com 4 repetições. O primeiro fator refere-se às aplicações de nitrogênio em cobertura (com e sem nitrogênio). O segundo fator refere-se à inoculação de sementes com bactérias diazotróficas [tratamento sem inoculação (testemunha), estirpe de A. brasilense, estirpe de H. seropedicae e combinação das duas estirpes. Na ausência da inoculação, a adubação nitrogenada em cobertura promoveu um acréscimo de 18% no diâmetro do colmo. Na ausência da adubação nitrogenada em cobertura, a inoculação com H. seropedicae promoveu um acréscimo de 16% no diâmetro de colmo, e na presença da adubação nitrogenada esta bactéria promoveu um acréscimo de 24% no número de espiguetas por espiga em relação às plantas que não foram inoculadas. A inoculação combinada das estirpes A. brasilense + H. seropedicae com adubação nitrogenada em cobertura promoveu um acréscimo de 26% no número de espiguetas por espiga e o dobro do número de grãos obtidos, em relação à combinação sem adubação. A inoculação combinada das estirpes A. brasilense + H. seropedicae com adubação nitrogenada em cobertura promoveu um acréscimo de 48% e 13% na produtividade de grãos, na safra de 2014 e na safra de 2015, respectivamente, em relação as plantas que não foram inoculadas. A inoculação de H. seropedicae apresentou maior quantidade de células viáveis totais com a aplicação de nitrogênio. A redução do número de UFC de A. brasilense sob condição de adubação nitrogenada pode apontar para uma menor competitividade destes indivíduos por exsudatos e nutrientes

A adoção da rotação de culturas com leguminosas em áreas de implantação e reforma de canaviais é uma estratégia promissora para recuperação e manutenção da fertilidade do solo, e tem potencial no aproveitamento do N para as soqueiras. A análise mais detalhada do comportamento do N no solo durante o ano agrícola e dos parâmetros de produção em locais que possuem solo e clima contrastantes, permitem aprimorar o manejo da adubação nitrogenada da cana-de-açúcar. As hipóteses deste trabalho são (1) a rotação de culturas irá aumentar a disponibilidade de N no solo, a qual suprirá parte da demanda do N das soqueiras subsequentes e (2) a rotação de culturas promoverá redução da resposta das soqueiras à adubação nitrogenada. Objetivou-se avaliar o efeito da rotação de culturas nas transformações do N no solo (N mineral, N-ISNT e N e C da biomassa microbiana) e na produtividade da primeira soqueira. Os experimentos foram instalados em quatro regiões representativas de cultivo de cana-de-açúcar na região Centro Sul do Brasil: Quatá/SP (Local A); Iracemápolis/SP (Local B); Chapadão do Céu/GO (Local C) e Quirinópolis/GO (Local D). Em cada local, foi instalado um experimento em esquema de parcelas subdivididas no delineamento blocos ao acaso com quatro repetições, em áreas submetidas (com rotação) ou não (sem rotação) ao plantio de leguminosa do gênero crotalária. Após a colheita da cana planta, foram implantados os seguintes tratamentos: 60, 120 e 180 kg ha-1 de N e um controle (sem N), aplicados superficialmente sobre a palhada. Foram realizadas três amostragens para determinação do conteúdo de N mineral, N-ISNT e C e N da biomassa microbiana. Entre 150 a 180 dias após a colheita da cana-planta, foram realizadas avaliações de perfilhamento e índice SPAD. Na colheita, avaliou-se matéria seca da parte aérea, produtividade e atributos tecnológicos. Os resultados demonstraram que a mineralização dos resíduos da crotalária influenciaram a dinâmica do C e N e os reservatórios de N no perfil do solo ao longo do ciclo da primeira soqueira, com destaque para o solo de textura média (Local A). Apesar da rotação de culturas ter modificado o conteúdo de N mineral, N-ISNT, e aumentado o perfilhamento e índice SPAD no local A, somente nos solos argilosos (Locais C e D), a rotação aumentou a produtividade da soqueira. A hipótese de que a rotação de culturas reduz a demanda de fertilizantes nitrogenados não foi aceita; houve resposta à adubação nitrogenada nos quatro locais, independentemente da rotação de culturas. Porém, a rotação demonstrou potencial em aumentar a produção de biomassa com manutenção da dose de N. Esta pesquisa demonstrou a viabilidade de rotação de culturas em solos argilosos com elevado conteúdo de C e N total, com potencial de aumentar a produtividade do canavial, porém sem reduzir a demanda de adubação nitrogenada. / The adoption of crop rotation with sugarcane is a promising strategy for the recovery and maintenance of soil fertility, and it shows potential in the use of N to the sugarcane ratoon. A more detailed analysis of the transformations N in soil during the agricultural year and production parameters in sites that have contrasting soil texture and climate, allows to improve management of N fertilization for sugarcane. The hypothesis of this work are (1) crop rotation will increase soil N availability, which will satisfy part of N requirements of sugarcane ratoon and (2) crop rotation will reduce the sugarcane ratoon response to N fertilization. The objective was to evaluate the effects of sunn hemp rotation in the transformations of N in soil (mineral N content, ISNT-N and microbial biomass C and N) and sugarcane ratoon yield. The field trials were installed in four representative regions of cultivation of sugarcane in Brazil: Quatá/SP (Site A); Iracemápolis/SP (Site B); Chapadão do Céu/GO (Site C) e Quirinópolis/GO (Site D). At each site, a field trial was installed in split plot in a randomized block experimental design with four replications, in areas sowed (rotation) and not sowed (no rotation) with sunn hemp. After the harvest of cane-plant, the following treatments were applied: 60, 120 and 180 kg ha-1 of N and a control (without N) over the straw. Three sampling were performed to determine the soil inorganic N content, ISNT-N, C and N of microbial biomass. Between 150 to 180 days after the harvest of the cane-plant, tillering was counted and SPAD index was measured. At harvest of the sugarcane ratoon, biometric parameters, yield and quality parameters were evaluated. The results showed that mineralization of residues of sunn hemp influenced the dynamics of C and N and N content in the soil profile throughout the cycle of the sugarcane ratoon, with emphasis on medium-textured soil (Site A). Despite crop rotation has modified mineral N stocks, ISNT-N, and increased tillering and SPAD index in site A, crop rotation only increased the sugarcane ratoon yield on clay soils (Sites C and D). The hypothesis that crop rotation reduces N-fertilizer requirement was not accepted; there was response to N fertilization in four sites, regardless of crop rotation. However, the rotation showed potential in increase biomass production with maintenance of N rate. This research demonstrated the viability of crop rotation in clay soils with high total C and N content, with potential to increase sugarcane yield, but without reducing N-fertilizer requirement.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The soybean (Glycine max) cultivation in rotation with rice (Oryza sativa) in paddy soils is a growing practice in the state of Rio Grande do Sul. However, there is little information on the emission of methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) during soybean growing season in lowland and the contribution of biological nitrogen fixation (BNF) for crops in this environment. The study was aimed to evaluate the emissions of CH4 and N2O, BNF and soybean productivity in lowland managed for three years with different systems of soil tillage/straw after the rice harvest. The experiment was conducted during the growing season of 2012/2013 on a Plano soil. The treatments consisted of different systems of soil management/straw applied for three years after the rice harvest: ryegrass (RY), disc harrow (DH), knife-roller (KR), fallow + disc harrow (F + DH), disc harrow + disc harrow (DH + DH), knife-roller + disc harrow (KR + DH), removal of straw (RS) and fallow (F). Besides these, a natural lowland (NL) was used as control. The NL had the lowest N2O emissions; however CH4-C (161 kg ha-1) emissions were higher when compared to soybean cultivated in lowland. The highest N2O emissions occurred from soybean cultivation, being observed in the treatment RY where the highest cumulative emission was 7.9 kg N2O-N ha-1. The management of soil/straw performed with DH, compared to systems with KR and F, caused increased density by up to 10% and reduction in macro-porosity and total porosity in the topsoil. Changes in soil physical properties caused by different soil/straw tillage systems did not result in a decreased N accumulation, BNF contribution (mean 67%) and productivity of soybean. / O cultivo da soja (Glycine Max) em rotação com o arroz (Oryza sativa) em solos de várzea é uma prática crescente no estado do Rio Grande do Sul (RS). No entanto, existem poucas informações sobre a emissão de metano (CH4) e óxido nitroso (N2O) durante o cultivo da soja em várzea e a contribuição da fixação biológica (FBN) para a cultura nesse ambiente. O estudo teve por objetivo avaliar as emissões de CH4 e N2O, a FBN e a produtividade da soja em várzea manejada durante três anos com diferentes sistemas de manejo do solo/palha após a colheita do arroz. O experimento foi conduzido no ano agrícola 2012/2013 em um Planossolo Hidromórfico Eutrófico arênico. Os tratamentos foram compostos por diferentes sistemas de manejo do solo/palha aplicados durante três anos após a colheita do arroz: azevém (AZ), grade (G), rolo-faca (RF), pousio + grade (P+G), grade + grade (G+G), rolo-faca + grade (RF+G), retirada da palha (RP) e pousio (P). Além desses, foi avaliada uma área natural de banhado (AN) que serviu como testemunha. A AN apresentou as menores emissões de N2O, porém elevada emissão de C-CH4 (161 kg ha-1) quando comparada ao cultivo da soja em várzea. As maiores emissões de N2O ocorreram no período de cultivo da soja, sendo observada no tratamento AZ a maior emissão acumulada desse gás (7,9 kg de N-N2O ha-1). O manejo do solo/palha realizado com G, comparado aos sistemas com RF e P, provocam aumento da densidade em até 10% e redução na macroporosidade e porosidade total na camada superficial do solo. As modificações causadas nos atributos físicos do solo pelos diferentes sistemas de manejo do solo/palha, não resultaram em diminuição no acúmulo de N, contribuição da FBN (média de 67%) e produtividade de grãos de soja.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-10-24T13:23:00Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1525757 bytes, checksum: 4e8ef11e2fee859eac90240b49bfc668 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-24T13:23:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1525757 bytes, checksum: 4e8ef11e2fee859eac90240b49bfc668 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A baixa disponibilidade no solo e a ineficiência no processo de ciclagem de nitrogênio juntamente ao inadequado manejo são indicadas como uns dos principais fatores que causam o declínio da produtividade e a degradação das pastagens. A utilização de pastos consorciados de gramíneas com leguminosas forrageiras é uma alternativa que pode aumentar a disponibilidade de nitrogênio no solo por meio da fixação biológica de nitrogênio atmosférica realizada pela leguminosa. O acúmulo de serrapilheira na superfície do solo, proveniente das plantas em um ecossistema de pastagem, e a disponibilidade de nutrientes desse “pool”, influenciam a composição e persistência da comunidade de plantas. O uso de leguminosa em associação com gramíneas tropicais pode possibilitar deposição de serrapilheira de melhor qualidade e em maior quantidade, o que pode fornecer nitrogênio ao sistema solo-planta-animal de forma mais econômica, tornando atividade mais sustentável. Esse trabalho foi conduzido com objetivo de avaliar a produtividade, a persistência e a dinâmica do carbono e nitrogênio através dos processos de fixação biológica de nitrogênio, acúmulo e decomposição da serrapilheira de pastos consociados com capim-braquiária e amendoim forrageiro em diferentes espaçamentos de plantio e intensidades de pastejo. 1º Capítulo - Foram avaliadas duas alturas pós-pastejo (5 e 15 cm de altura) com três espaçamentos de plantio do amendoim forrageiro (40; 50 e 60 cm entre sulcos de plantio) em esquema fatorial 3 x 2. O delineamento foi em blocos ao acaso com quatro repetições e os dados foram agrupados em ciclos de pastejo. A fixação biológica de nitrogênio e a transferência de nitrogênio do amendoim para o capim-braquiária foram determinadas pela técnica da abundância natural do δ15N. A maior massa de forragem pré-pastejo foi observada no terceiro ciclo de pastejo para ambas as intensidades de pastejo, sendo o mesmo observado para massa de gramínea e leguminosa. No pós-pastejo, de forma geral, a massa de forragem foi maior para o espaçamento de plantio de 40 cm e intensidade de pastejo de 15 cm, já a percentagem de gramínea no pós-pastejo foi maior no espaçamento de 60 com intensidade de 15 cm e para leguminosa foi maior com 40 cm de espaçamento e intensidade de 5 cm de altura. A fixação biológica de nitrogênio foi crescente ao decorrer dos ciclos de pastejo. A maior transferência de nitrogênio para a gramíneo foi observado nas intensidades de pastejo de 15 cm de altura. 2º Capítulo - Foram avaliadas as intensidades de pastejo caracterizadas por duas alturas pós-pastejo (5 e 15 cm de altura) com três espaçamentos de plantio do amendoim forrageiro (40; 50 e 60 cm entre sulcos de plantio) e um tratamento controle (monocultivo de capim-braquiária em degradação) em esquema fatorial 3 x 2 + 1. O delineamento foi em blocos ao acaso com quatro repetições e os dados foram agrupados em ciclos de pastejo. A taxa de deposição de serrapilheira foi calculada usando os métodos descritos por Rezende et al. (1999), com modificações feitas por Dubeux et al. (2006a; 2006b). Tanto a massa de serrapilheira existente como a depositada foram maiores quando o amendoim forrageiro foi plantado com espaçamento de 40 cm e intensidade de desfolhação de 15 cm. Os mesmos padrões de respostas foram observados para massa de serrapilheira proveniente da leguminosa e a quantidade de nitrogênio na serrapilheira existente no pré-pastejo. No entanto, a maior percentagem de amendoim foi obtido quando esse mesmo espaçamento foi associado à maior intensidade de pastejo (5 cm). A taxa de deposição também foi maior quando o tratamento 40/15 foi utilizado. 3º Capítulo - O estudo da decomposição da serrapilheira foi realizado utilizando-se a técnica “litter bags”, por meio do uso de sacos de “nylon” (0; 4; 8; 16; 32; 64 e 128 dias de incubação na superfície do solo). A serrapilheira foi definida como a massa vegetal morta presente na superfície do solo não mais conectada as plantas. Para isso, foram avaliadas duas intensidades de pastejo caracterizadas por duas alturas de resíduo pós-pastejo (5 e 15 cm) com três espaçamentos de plantio do amendoim forrageiro (40; 50 e 60 cm entre sulcos de plantio) e um tratamento controle (monocultivo de capim-braquiária em degradação) constituindo esquema fatorial 3 x 2 + 1. O delineamento foi em blocos ao acaso com quatro repetições e os dados foram agrupados em ciclos de pastejo. As maiores taxas de decomposição foram observadas nas intensidades de pastejo de 15 cm de altura e no espaçamento de plantio do amendoim forrageiro de 40 cm entre sulcos. Em geral, os sistemas consorciados de capim-braquiária e amendoim forrageiro apresentaram como estratégias adequadas e mais eficientes para otimizar o processo de ciclagem de nutrientes via serrapilheira em relação ao sistema monocultivo de capim-braquiária (tratamento controle) / The low soil availability and the inefficiency in the nitrogen cycling process together with the inadequate management are indicated as one of the main factors that cause the productivity decline and the degradation of the pastures. The use of mix grasses with forage legumes is an alternative that can increase the nitrogen availability in the soil through the biological fixation of atmospheric nitrogen by the legume. The accumulation of litter on the soil surface from the plants in a pasture ecosystem and the availability of nutrients from this pool influences the composition and persistence of the plant community. The use of legumes in association with tropical grasses may allow greater quantity and better quality of litter deposition. This way can provide nitrogen to the soil-plant-animal system in a more economical way, making it more sustainable. This work was conducted with the objective of evaluating the productivity, persistence and carbon and nitrogen dynamics through biological nitrogen fixation, accumulation and decomposition of pasture litter consociated with brachiaria grass and forage peanut at different planting spacings and grazing intensities. 1º Chapter - Two post-harvesting heights (5 and 15 cm high) were evaluated with three planting spacings (40, 50 and 60 cm between planting grooves) in a 3 x 2 factorial scheme. The design was in blocks at random with four replicates and the data were grouped in grazing cycles. The biological nitrogen fixation and nitrogen transfer from the legume to the grass were determined by the δ15N natural abundance technique. The highest mass of pre-grazing forage was observed in the third grazing cycle for both grazing intensities, and the same was observed for grass and legume mass. In the post-grazing period, the forage mass was higher for planting spacing of 40 cm and grazing intensity of 15 cm, while the percentage of grass in post-grazing was greater in the spacing of 60 with intensity of 15 cm. For legumes was larger with 40 cm of spacing and intensity of 5 cm in height. Biological nitrogen fixation increased during grazing cycles. The highest nitrogen to grassy transfer was observed at grazing intensities of 15 cm in height. 2º Chapter - The grazing intensities were characterized by two post-grazing heights (5 and 15 cm high) were evaluated with three planting spacings of the forage peanut (40; 50 and 60 cm between planting grooves) and a control treatment (degraded brachiaria-grass pasture) in a 3 x 2 + 1 factorial scheme. The design was in randomized blocks with four replications and the data were grouped in grazing cycles. The litter deposition rate was calculated using the methods described by Rezende et al. (1999), with modifications made by Dubeux et al. (2006a, 2006b). Both the existing and deposited litter mass were higher when the forage peanut was planted with spacing of 40 cm and defoliation intensity of 15 cm. The same patterns of responses were observed for litter mass from the legume and the amount of nitrogen in the pre-grazing litter. However, the highest percentage of peanuts was obtained when the same spacing was associated with the highest grazing intensity (5 cm). The deposition rate was also higher when the 40/15 treatment was used. 3º Chapter - The study of litter decomposition was carried out using litter bags (nylon bags with 0, 4, 8, 16, 32, 64 and 128 days were incubated at soil surface). The litter was defined as the dead plant mass present on the soil surface no longer connected to the plants. For this, two grazing intensities characterized by two heights of post-grazing residue (5 and 15 cm) were evaluated with three planting spacings of the forage peanut (40; 50 and 60 cm between planting grooves) and a control treatment (degraded brachiaria-grass pasture) constituting a 3 x 2 + 1 factorial scheme. The design was in randomized blocks with four replications and the data were grouped in grazing cycles. The highest decomposition rates were observed in grazing intensity of 15 cm in height and planting spacing of forage peanuts of 40 cm between furrows. In general, mix systems of Brachiaria grass and forage peanut presented as adequate and efficient strategies to optimize the process of nutrient cycling through litter in relation to the degraded brachiaria-grass pasture (control treatment)

COSTA, Carlos Germano Ferreira. Caracterização fenotípica de rizóbios de solo rizosférico de leguminosas nativas do semi-árido cearense. 2010. 149 f. Dissertação (Mestrado em ecologia e recursos naturais)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2010. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-05-19T18:24:31Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_cgfcosta.pdf: 5945018 bytes, checksum: 43b543c1f97909735e8ff852c376acd0 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-05-27T20:09:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_cgfcosta.pdf: 5945018 bytes, checksum: 43b543c1f97909735e8ff852c376acd0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-27T20:09:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_cgfcosta.pdf: 5945018 bytes, checksum: 43b543c1f97909735e8ff852c376acd0 (MD5) Previous issue date: 2010 / Os diferentes solos e manejos culturais afetam o equilíbrio entre solo e organismos endógenos, os quais, por sua vez afetam a sustentabilidade do solo. Desse modo acredita-se que a diversidade dos organismos do solo tenha uma relação estreita com a diversidade de outros organismos, tanto na superfície, quanto no próprio solo e que as interações dessa diversidade microbiana possam levar a uma alteração de função reduzindo ou ampliando a sustentabilidade dos ecossistemas. Interações mutualísticas são muito comuns na natureza e desempenham importante papel em muitos processos de diversos ecossistemas. Desse modo, a identificação dos padrões da estrutura espacial e abundância de microrganismos é um elemento importante e, necessário para identificar esse processo.Associações mutualísticas entre plantas e organismos do solo são essenciais para a sobrevivência e crescimento das plantas na maioria dos ecossistemas terrestres. Assim, o uso combinado de leguminosas e microrganismos na reabilitação de solos deteriorados é um processo efetivo na reestabilização dos ciclos de nutrientes nesse sistema, pois a estrutura alimentar do solo pode afetar o desenvolvimento da vegetação. O mutualismo entre rizóbios e leguminosas é possível de manipulação experimental. Diferente de alguns mutualistas, rizóbios podem crescer e ser cultivados em meios seletivos. Além disso, seu comportamento mutualista dentro dos nódulos pode ser manipulado e monitorado de modo não invasivo. objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade de estirpes nativas de rizóbio e a relação com algumas espécies de leguminosas arbóreas nativas ocorrentes na Reserva Particular do Patrimônio Natural (RPPN) Serra das Almas (05° 00’ a 05° 20’ S e 40° 48 a 41° 12’ W) no estado do Ceará (Brasil),em uma área de caatinga no município de Crateús-Ce, dista 390 Km de Fortaleza, entre cotas de 300 a 350 m de altitude, e que caracteriza-se pro apresentar clima semi árido e pluviosidade média de 881 mm anuais distribuída de Janeiro a Abril. Foram identificadas oito espécies de leguminosas arbóreas, que apresentaramassociações com rizóbios: Anadenanthera colubrina var. cebil (Griseb)Altschu (Angico), Bauhinia cheilantha (Bong.) Stend (Mororó), Poincianella pyramidalis (Tul.) L.P. Queiroz (Catingueira), Erythrina velutina Willd. (Mulungu), Mimosa caesalpiniifolia Benth (Sabiá), Minosa acustistipula (Mart.) Benth (Juremabranca), Mimosa tenuiflora (Willd.) Poir (Jurema-preta), Amburana Cearensis (Allemão) A.C. Smith (Emburana). Foram coletados nódulos e solo rizosférico para a identificação de bactérias diazotróficas, em dois períodos, na estação chuvosa e na seca. Foi realizado o cultivo destes rizóbios nas plantas-isca, Macropitillium atropurpureum (DC) Urban, Vigna unguiculata (L., Walp.), Cajanus cajan var. flavus DC e Mimosa pudica L, bem como a caracterização cultural caracterização cultural de estirpes de rizóbio isolados, testes de tolerância a níveis crescentes de NaCl e a altas temperaturas.Verificou-se que 92,42% dos isolados apresentara crescimento rápido e 52,24% acidificaram o meio 79. Um total de 84,93% isolados possuem tolerância a altas temperaturas (45° C), e 90,75% isolados apresentaram tolerância às concentrações salinas a 5%.Os resultados obtidos demonstraram que há relação entre a tolerância à salinidade e à temperatura quando avaliado in vitro para os isolados testados.

Submitted by TIAGO PEREIRA DA SILVA CORREIA null (correiagoueg@hotmail.com) on 2016-02-17T17:57:25Z No. of bitstreams: 1 Tese final para impressão_vf com ficha e aprova.pdf: 1412651 bytes, checksum: d60be6dcf3f00578cd6850869acde81c (MD5) / Approved for entry into archive by Sandra Manzano de Almeida (smanzano@marilia.unesp.br) on 2016-02-17T18:39:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 correia_tps_dr_bot.pdf: 1412651 bytes, checksum: d60be6dcf3f00578cd6850869acde81c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-17T18:39:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 correia_tps_dr_bot.pdf: 1412651 bytes, checksum: d60be6dcf3f00578cd6850869acde81c (MD5) Previous issue date: 2015-12-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Duas são as formas de realizar inoculação na cultura da soja, por método tradicional diretamente na semente (via semente) ou pela aplicação no sulco de semeadura (via sulco). O método via sulco é restrito de estudos que determinem qual a maneira mais produtiva e economicamente viável de inoculação. Sendo assim, o objetivo do trabalho foi avaliar o desempenho operacional e econômico da inoculação via sulco na semeadura da soja, utilizando diferentes taxas de aplicação e doses de inoculante, em duas áreas de cultivo. Objetivou-se também a avaliação das características agronômicas e de nodulação da cultura. O experimento foi realizado durante a safra 2014/15 na Fazenda Santa Fé em Pardinho/SP, e os tratamentos variaram quanto a forma de inoculação (inoculação via sulco com taxas de aplicação 10, 20, 30, 40 e 50 L ha-1, inoculação via semente e sem inoculação) e doses de inoculante (1,2x106; 2,4x106; 3,6x106; 4,8x106 e 6,0x106 UFC por semente para os tratamentos com inoculação via sulco). Foram conduzidos dois experimentos, o primeiro realizado em área com histórico de cultivo de soja anualmente e o segundo em área sem histórico de cultivo da cultura. Para ambos experimentos foi utilizada uma semeadora modelo JD2113 CCS de 12 linhas, equipadas com pontas de pulverização do tipo StreamJet® TP0001SS para aplicação de inoculante no sulco de semeadura. Os resultados mostraram que a prática de inoculação com Bradyrhizobium contribui positivamente para o desenvolvimento e rentabilidade da cultura. A taxa de aplicação de 10L ha-1 apresentou maior rendimento operacional e econômico. A melhor relação benefício/custo da semeadura de soja foi por meio da inoculação via sulco com taxa de aplicação de 20 L ha-1 e elevada dose de inoculante (6x106 UFC por semente). / There are two ways of inoculation, by traditional method directly in the seed and by spraying in the furrow. However, there are few studies determining the most productive and cost-effective way of furrow inoculation. There for the aim of this study was to evaluate the operational and economic performance through soybean furrow inoculation, using different application rates and inoculation doses, in two different areas. It is also aimed assessing the agronomic and nodulation characteristics of the culture. The experiment was conducted during the 2014/15 crop at Fazenda Santa Fé in Pardinho/SP, and evaluated five treatments differentiating by the forms of inoculation (no inoculation, furrow inoculation with rates of 10, 20, 30, 40 e 50 L ha-1, and seed inoculation) and inoculant quantity (1,2x106; 2,4x106; 3,6x106; 4,8x106 e 6,0x106 UFC for seed, for treatments with furrow inoculation). We conducted two equal experiments; the first experiment was done in an area with grains cultivation history and the second in an area without grain cultivation history. JD 2113 CCS 12 lines, planter model was used equipped with spray type TP0001SS StreamJet® to inoculant application in the planting furrow. The Bradyrhizobium inoculation contributes positively to the development and profitability of the crop. The application rate of 10L.ha-1 showed the highest operational and economic performance. However, the best benefit/cost of the soybean sowing is by inoculation via groove with application rate of 20 L ha-1 and high inoculum dose (6x106 UFC for seed).