Beijerinckia sp., bactéria de vida livre fixadora de nitrogênio, comumente encontrada em solos tropicais lateríticos. A cianoficina produzida por cianobactérias é a única reserva nitrogenada intracelular descrita até hoje. O presente trabalho teve como principal objetivo verificar o acúmulo de material nitrogenado intracelular associado à Fixação Biológica de Nitrogênio em cinco isolados de Beijerinckia da rizosfera de cana-de-açúcar (Saccharum sp.). Os resultados mostraram um aumento na concentração de proteína celular total concomitantemente a atividade da nitrogenase durante a fase estacionária de todos os isolados. A fixação de nitrogênio durante esta fase sugere que o destino do nitrogênio fixado seriam os grânulos de armazenamento. A análise química desta reserva confirmou a presença de arginina em teor muito elevado em relação aos demais aminoácidos sugerindo uma reserva nitrogenada diferente da cianoficina. Em recombinantes de Escherichia coli confirmou-se um possível gene envolvido no armazenamento de material nitrogenado em Beijerinckia sp. / Beijerinckia sp. bacteria free-living nitrogen-fixing, commonly found in tropical lateritic soils. The cyanophycin produced by cyanobacteria is the only intracellular nitrogen reserve described to date. This study aimed to verify the intracellular buildup of nitrogen associated with Biological Nitrogen Fixation in five Beijerinckia isolated from the rhizosphere of sugarcane (Saccharum sp.). The results showed an increase in total cellular protein concentration concomitantly nitrogenase activity during the stationary phase of all isolates. The nitrogen fixation during this phase suggests that the fate of fixed nitrogen would be the storage granules. Chemical analysis of the reserve confirmed the presence of very high content of arginine in relation to other amino acids suggesting a different reserve of cyanophycin. In recombinant Escherichia coli confirmed a possible gene involved in nitrogen storage material in Beijerinckia sp.

O trabalho teve como objetivo estudar a dinâmica do nitrogênio e do potássio em solo cultivado com cana-de-açúcar (Saccharum spp.), com ênfase à quantificação de N-NO-3 e K+ perdidos por drenagem abaixo de 100 cm de profundidade. Utilizou-se uréia enriquecida com 15 N como fonte de fertilizante nitrogenado e vinhaça ou cloreto de potássio como fontes de fertilizante potássico. Além da contabilização dos fertilizantes nitrogenado e potássico no solo e sua dinâmica, estudaram-se as variações existentes na dinâmica do N-NO-3 devido à presença de vinhaça. O experimento foi desenvolvido em área próxima ao Posto Agrometeorológico pertencente ao Departamento de Física e Meteorologia ESALQ/USP, município de Piracicaba, perfazendo uma área total de 1274 metros quadrados. Instalou-se uma cultura de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) variedade NA 56-79, estudados os períodos cana-planta e cana-soca. O delineamento experimental de um e outro estágio da cultura foi modificado, a fim de tornar mais abrangentes as informações propiciadas pelo experimento. Na primeira fase do experimento (cana-planta), selecionaram-se parcelas que receberam apenas vinhaça (200 m3 .ha-1 ), só água (200 m3.ha-1 ), e adubação 15N-P-K. Na segunda fase (cana-soca), onde havia sido colocado apenas vinhaça, adubou-se com 15N-P-K; onde havia sido colocado apenas água, fez-se adubação com 15N-P-K e vinhaça como fonte de potássio (200 m3 .ha-1 ), e onde fora adubado com 15N-P-K, adubou-se com N-P-K (sem 15N). Além disso, introduziram-se parcelas novas na fase cana-soca, que receberam adubação 15N-P-K. Foram instalados tensiômetros na linha central do experimento, ás profundidades de 15, 25, 50, 75, 100, 125 e 150 cm e, em cada sub-parcela, extratores de solução do solo, às profundidades de 25, 50, 75, 100 e 125 cm. A coleta de dados não foi realizada em intervalos reguIares devido a alta pluviosidade no início do experimento e ao acamamento total das plantas aos 254 D.A.P* em consequência de granizo. Tanto nas amostras de solo quanto nas amostras de solução do solo, não se encontrou quantidade mínima suficiente de nitrogênio para que fossem realizadas as análises isotópicas para 15N. Quando a análise pôde ser realizada, os resultados ficaram muito próximos da abundância natural. Nas amostras de solo dos diversos tratamentos, ocorreu maior concentração de potássio nas camadas superficiais, provavelmente devido à lavagem do nutriente nas folhas e calmos da cana-de-açúcar pela água da chuva e à menor mobilidade deste íon em relação ao NO-3. * D.A.P. = dias após plantio Durante todo o experimento, ocorreram muitas variações nos perfis de concentração de N-total no solo, nos diversos tratamentos. Pode ser interpretado como absorção de nitrogênio pela cultura e incorporação do nutriente proveniente das palhas de cana-de-açucar, que durante o experimento, cobriam o solo. Calculou-se o volume de água drenada abaixo de 100 cm de profundidade no solo em estudo e constatou-se que de 1618,4 mm de precipitaçao no período de março de 1983 a março de 1984, apenas 3,3 mm ultrapassaram este limite. Com relação ao íon potássio, no período de março de 1983 a março de 1984, sua lixiviação para baixo da profundidade de 100 cm, foi, em média de 170, 25, 18 e 12 g K/ha, respectivamente para os tratamentos 15N-P-K ( soca), 15N-P-K (planta) + N-P-K (soca), vinhaça (planta) + 15N-P-K (soca) e água (planta) + 15N-P-K Vinhaça (soca). Na mesma ordem, para a nitrato as perdas foram 556, 474. 242 e 154 g NO-3/há. Tanto para íons K+ como para íons NO-3 ocorreram maiores lixiviações nos tratamentos que não receberam vinhaça. / The objective os this work was to study nitrogen and potassium dynamics in a soil cropped to sugar cane (Saccharum spp.), with emphasis on their losses by deep drainage, as influenced by vinasse application. Enriched urea was used as nitrogen source and vinasse and potassium chloride as potassium sources. Two consecutive crops (plant cane and first ratoon) of sugar cane (Saccharum spp., var. NA 56-79) were grown on Terra Roxa Estruturada (Paleudalf) soil at experimental fields of the Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" University of são Paulo, Piracicaba (SP), Brazil. During the first phase of the experiment (plant cane) plots were selected and received at planting only vinasse (200 m3 .ha-1 ), only water (200 m3 .ha-1 ), 15N-P-K fertilization. During the first ratoon, the same plots received, respectively, 15N-P-K , 15N-P-K (vinasse) and N-P-K fertilizations. Besides new plots were introduced in the first ratoon phase in which the fertilization was of 15N-P-K . Tensiometers were installed at the depths of 15, 25, 50, 75, 100, 125 and 150 cm in the central line of the area (1274 m2) and in each plot soil solution extractors were installed at the depths of 25, 50, 75 and 125 cm. In most of the soil and soil solutions samples, 15N analyses was not possible because the amount of nitrogen was not sufficient. When the analysis could be made, results were very about the natural abundance. All treatments showed a higher potassium concentration at superficial layers, probably due to the low mobility of this ion in the soil and also a possible washing of it from leaves and stem of the sugar cane. The soil total N concentration profiles were very variable; this could be interpreted as N absorption by the crop and incorporation of the nutrient from straws of the sugar cane that, during the experiment, covered the soil surface. From the 1620 mm of rain during the period of March/1983 to March/1984 only 3.3 mm passed the soil depth of 100 cm. With respect to the ion potassium in the same period its lixiviation below the depth of 100 cm was, in average, of the order of 170, 20, 18 and 12 g of K/ha, respectively, for the treatments 15N-P-K (ratoon), 15N-P-K ( plant cane) + 15N-P-K (ratoon) , vinasse (plant cane) + 15N-P-K (ratoon) and water (plant cane ) + 15N-P-K vinasse (ratoon). In the same order, the losses of NO-3 were 556, 474, 242 and 154 g NO-3/ha. The lixiviation for both ions was always higher in the treatment that did not receive vinasse.

Estudou-se, em casa-de-vegetação, o efeito da desinfestação do solo com brometo de metila e da presença de camadas subsuperficiais compactadas no desenvolvimento das raízes e no estabelecimento da simbiose da soja com as estirpes nativas do solo, SEMIA 5079 e SEMIA 5080 inoculadas individualmente. Utilizou-se para tal, amostra de Latossolo Vermelho-Escuro álico, textura média, do município de Uberlândia, MG, previamente calcareado e adubado. Os vasos utilizados, foram formados pela sobreposição de três anéis de PVC, com 1,5 dm de diâmetro e altura de 0,5 dm para o anel central e inferior e 1,25 dm para o anel superior, unidos por fita adesiva. O solo do anel central foi submetido a diferentes níveis de compactação para obter as densidades de 1,15; 1,30; 1,45; 1,60 kg dm-3. Metade do solo utilizado foi previamente desinfestado, com 0,25 dm3 m-3 de brometo de metila. Formada a coluna, pela união dos três anéis com fita adesiva foi plantada soja IAC-8, com sementes previamente desinfestadas e inoculadas com as estirpes de rizóbios SEMIA 5079 e SEMIA 5080. As estirpes nativas encontravam-se no solo utilizado. Quarenta e sete dias após a emergência, as plantas de soja foram cortadas rente ao solo, secadas em estufa de ventilação forçada, pesada e submetidas à digestão para determinação do nitrogênio. As colunas de PVC foram desmontadas para coleta e quantificação de raízes e nódulos de rizóbios. Análise e interpretação dos dados possibilitaram constatar que a produção de matéria seca da parte aérea da soja foi crescente com a desinfestação do solo e inoculação com a estirpe de rizóbio SEMIA 5080, dentro das densidades de até 1,30 kg dm-3. Para valores maiores do que este, as estirpes estudadas não diferiram entre si. A compactação, por outro lado, promoveu reduções lineares na produção da matéria seca da parte aérea no solo desinfestado, e, parabólica, com maior produção na densidade de 1,35 kg dm-3 no solo não desinfestado. A concentração de nitrogênio na parte aérea da soja foi significativamente menor com a inoculação menor com a inoculação da estirpe SEMIA 5079 no solo desinfestado, enquanto que, no não desinfestado as estirpes estudadas não diferiram entre si. A compactação aplicada reduziu linearmente a concentração de nitrogênio. Com a desinfestação do solo a maior produção ocorreu com a presença da estirpe nativa. Por outro lado, a compactação produziu efeito parabólico na produção de raízes tanto no solo desinfestado como no solo não desinfestado, com pontos de máxima produção nas densidades 1,47 kg dm-3 e 1,61 kg dm-3, respectivamente. A desinfestação do solo aumentou significativamente a massa dos nódulos em todos os níveis de compactação, enquanto que não houve efeito da estirpe inoculada. Por outro lado, a compactação promoveu aumentos da massa dos nódulos até a densidade do solo de 1,33 kg dm-3 em todas as estirpes inoculadas. Enquanto a desinfestação do solo possibilitou aumentos no número de nódulos, a inoculação não foi significativa. A compactação promoveu redução linear no número de nódulos no solo desinfestado e aumento linear no solo não desinfestado em todas as estirpes estudadas / not available

O ciclo do nitrogênio vem sendo alterado pelas atividades antropogênicas, em função do incremento de culturas, como as leguminosas, a queima de combustíveis fósseis e o desmatamento de florestas para uso agrícola e pecuário. Em regiões de climas temperados, existem muitas informações sobre o ciclo biogeoquímico deste elemento e sobre o papel das alterações antropogênicas no mesmo. Entretanto, em regiões tropicais, onde o ritmo do desmatamento ainda é intenso, poucas são as informações sobre este elemento. Em função disto, o presente trabalho visa fornecer informações sobre possíveis alterações nas formas de nitrogênio transportadas por pequenos igarapés, após a conversão de florestas em pastagens de regiões tropicais. Para tal, selecionaram-se duas microbacias, uma coberta com floresta primária e outra com pastagem, no estado de Rondônia (Cacaulândia). Em ambas foram realizados balanços, por eventos de chuva, das formas e quantidades de nitrogênio transportadas desde a precipitação até a água dos rios. As coletas foram realizadas durante a estação chuvosa, de 21 de janeiro a 27 de fevereiro de 2004. Como resultado, observou-se: (1) um maior fluxo de água na microbacia da pastagem, e como conseqüência, uma maior exportação de nitrogênio na mesma; (2) diferenças nas formas de nitrogênio predominantes em cada compartimento estudado. O nitrogênio orgânico dissolvido predominou na precipitação interna, no escoamento superficial e nos igarapés, enquanto que, o amônio predominou na água subsuperficial e na água subterrânea; (3) diferenças nas formas de nitrogênio inorgânico dissolvido presentes nos igarapés de cada microbacia, sendo o nitrato a principal forma observada na floresta, e o amônio na pastagem; (4) o nitrogênio orgânico dissolvido no igarapé da pastagem provem principalmente do escoamento superficial, enquanto que, no igarapé da floresta não foi possível identificar a principal fonte desta forma de nitrogênio. Este estudo mostra mudanças significativas no ciclo do nitrogênio como conseqüência do desmatamento e da implantação de pastagens. / The nitrogen cycle has been altered by anthropogenic activities, in response to the increment of cultures such, as the leguminous, fossil fuel use, and deforestation for agricultural uses and cattle raising. In temperate regions, there is considerable information about the biogeochemical cycle of nitrogen and the role of anthropogenic alterations on this cycle. However, in tropical regions, where deforestation rates are significant, there is little available information about these processes. The objective of the present work was to provide information on possible alterations in nitrogen forms transported in small catchments (igarapés) of tropical regions, after the conversion of forests into pastures. Two small catchments, one covered by primary forest, and another one covered by pasture, were selected in Rondonia State (Cacaulândia). At both catchments, balances of nitrogen forms and of quantities transported from the rain water to the rivers were calculated, employing a rain event approach. Sampling was done during the wet season, from January 21 to February 27, 2004. We observed: (1) higher discharges at pasture catchment, which resulted in larger nitrogen fluxes; (2) differences in the predominant nitrogen forms at each studied compartment. Dissolved organic nitrogen predominated in the internal precipitation, overland flow, and stream water, while ammonium predominated in the subsurface water and groundwater; (3) differences in the predominat dissolved inorganic nitrogen forms in stream waters of each catchment, nitrate in the forest, and ammonium in the pasture; (4) Dissolved organic nitrogen in the pasture stream comes primarily from overland flow but, for the forest stream, it was not possible to clearly identify the main source of this nitrogen form. This study shows significant changes in nitrogen cycling in small tropical catchments, as a result of deforestation for pasture.

A produção de algodão (Gossypium hirsutum L.) em sistema adensado iniciou no Brasil na safra 2008/09 com objetivo de aumentar a lucratividade da propriedade, por meio da intensificação de uso do solo e redução de custos. Este sistema é, substancialmente, alterado em relação ao convencional, pelo aumento da população de plantas, semeadura tardia (segunda safra) e em relação a dose do nitrogênio. O objetivo desta pesquisa consiste em conhecer o comportamento do algodoeiro adensado ao fornecimento de nitrogênio, em razão da cultura antecessora. O algodoeiro foi semeado em quatro tipos de sucessão: (i) sobre soja (Glycine max L.) sucedida de milheto (Pennisetum glaucum L.); (ii) sobre resíduo da soja; (iii) sobre resíduo do milheto; e (iv) em pousio, na ausência de cultura antecessora e controle de plantas daninhas. Em cada situação o algodoeiro foi conduzido sem nitrogênio e nas doses de 50 kg ha-1; 100 kg ha-1; e 200 kg ha-1 de N. A dose de nitrogênio para a máxima produtividade do algodoeiro adensado variou com a presença do resíduo, 88 kg ha-1 na sucessão milheto com soja, 127 kg ha-1 na sucessão a soja e na sucessão ao milheto ou ao pousio a produtividade foi inferior, com resposta linear até a dose 200 kg ha-1. O crescimento vegetativo foi maior com a aplicação do nitrogênio, mas a produtividade teve resposta quadrática ao fornecimento do nutriente. A produtividade foi maior quando cultivado sobre palha de milheto com soja (maior quantidade e relação C/N de 26), mesmo em menor doses de N do que nas outras palhas. A presença de palha, independentemente da relação C/N, contribui para o ganho em qualidade da fibra. / In Brazil, the narrow row cotton (Gossypium hirsutum L.) system started in the 2008/09 crop season aiming to increase farms profit, by intensive land use and lower productions costs. This system is substantially altered from the conventional (wide row), due high plant population, late sowing (second crop) and nitrogen management. With a target to know the nitrogen response of narrow row cotton in succession, the cotton was sowed in four situations: (i) after a succession of millet (Pennisetum glaucum L.) and soybeans (Glycine max L); (ii) after soybeans; (iii) after millet; and (iv) without previous culture and with weeds control. In each situation the cotton was farmed without nitrogen application and with rates of 50 kg ha-1; 100 kg ha-1; and 200 kg ha-1 of nitrogen. The nitrogen rate of maximum productivity was dependent on the preceding crop, 88 kg ha-1 after succession of millet and soybeans, 127 kg ha-1 after soybeans and in succession of millet or without previous culture the productivity was lower, with linear response until 200 kg ha-1. The vegetative growth was higher with nitrogen application, but the productivity had quadratic response to nitrogen fertilization. The higher productivity was on cotton sowed upon the millet with soybeans straw (more quantity of straw and relation C/N 26), even with less nitrogen than in the other straws. On the presence of straw, independent of C/N relation, the fiber quality was better.

O nitrogênio é o nutriente mineral essencial mais limitante ao crescimento das plantas. Apenas alguns microorganismos procariotos desenvolveram um mecanismo bioquímico que permite reduzir N2, abundante na atmosfera, a amônia, que pode ser assimilada pelas plantas. Muitos destes microorganismos conseguem associar-se simbioticamente com outros organismos, sendo a associação de bactérias do grupo Rhizobium com plantas do grupo das leguminosas a mais importante a nível econômico. Por outro lado, quando existe disponibilidade de nitrato no meio ambiente, a leguminosa abandona a fixação biológica absorvendo nitrato, que é reduzido a amônia pelas enzimas nitrato redutase (NR) e nitrito redutase (NiR) e, ao final, assimilada pelo sistema GS/GOGAT. Apesar de as duas vias terem amônia como produto final, em leguminosas tropicais, principalmente as pertencentes à tribo Phaseolae, quando a amônia provém de associação simbiótica a planta exporta, via xilema, preferencialmente ureídeos, enquanto quando a amônia provém da redução de nitrato, a planta exporta amidas, principalmente asparagina e glutamina. O objetivo do presente trabalho foi identificar, em Canavalia ensiformes (L.), as alterações metabólicas que ocorriam em função da concentração de nitrato fornecida à planta, através da quantificação localizada dos principais compostos nitrogenados do metabolismo de nitrogênio e dos principais sítios de redução de nitrato; bem como estudar o metabolismo de asparagina na leguminosa em questão desde o estádio de germinação até a fase reprodutiva, identificando os sítios preferenciais de metabolismo desta amida. Observou-se que o metabolismo de aminoácidos foi profundamente alterado em função da concentração de nitrato fornecida. Os níveis de aminoácidos solúveis totais não se alteraram drasticamente, o mesmo ocorrendo com os níveis de proteína e ureídeos, considerando-se os diferentes tratamentos em um mesmo estádio de desenvolvimento. Com a alteração do estádio de desenvolvimento, especialmente com o início da fase reprodutiva, o metabolismo de nitrogênio foi profundamente alterado, observando-se inversão no sítio de redução de nitrato, alterações nas concentrações totais de ureídeos e aminoácidos e alterações profundas no metabolismo de aminoácidos, quando se relaciona com o estádio vegetativo. A atividade de nitrato redutase, em Canavalia ensiformes (L.) mostrou-se regulada pela concentração de glutamina presente nos tecidos, tendo se mostrado mais elevada nos tecidos onde os níveis de glutamina eram menores. A alteração no sítio de redução de nitrato em função da mudança no estádio de desenvolvimento foi acompanhada pelo aumento simultâneo na concentração de glutamina solúvel nos tecidos onde a atividade da enzima foi menor. Em função das mudanças no estádio de desenvolvimento, percebeu-se também uma redução no número de sítios de possível atividade da enzima asparaginase, o que foi inferido pela redução no número de tecidos onde a enzima esteve presente, sugerindo então um possível aumento no catabolismo desta amida por ação da enzima asparagina-aminotransferase. Para maior entendimento dos processos que levam às alterações no metabolismo de nitrato, asparagina e aminoácidos de uma forma geral, os mecanismos de síntese e utilização de aminoácidos devem ser analisados para melhor compreensão dos processos envolvidos, através da análise da atividade das principais enzimas envolvidas nestes processos, bem como de estudos da transcrição dos respectivos genes. / Nitrogen is the most limiting essential nutrient for plant growth. Some prokaryotic microorganisms have developed a biochemical mechanism, which allows the reduction of N2, which is abundantly present in the atmosphere, to ammonium that can be assimilated by the plants. Many of these microorganisms form symbiotic associations with other organisms. This is especially true for leguminous plants that form symbiotic associations with bacteria belonging to the Bradyrhizbium, Rhizobium, and Sinorhizobium groups. Bacterial nitrogen fixation from these interactions are extremely important for the global nitrogen balance and plays a major economically role in agriculture. On the other hand, when nitrate is available in the environment, leguminous plants interrupt the symbiotic fixation process to directly use of the nitrate, which is reduced to ammonium by the enzymes nitrate reductase (NR) and nitrite reductase (NiR), and is finally assimilated by the GS/GOGAST system. Although both will result in ammonium as the end-product, in tropical leguminous plants species, mainly those of the Phaseoleae tribe, when ammonium is produced by the symbiotic association the plant translocates mainly ureides via xylem, whereas the plant translocate mainly amides such as asparagine and glutamine, when the ammonium is produced by nitrate reduction. The objective of this study was to identify in Canavalia ensiformes (L.), metabolic alterations dependent upon the concentration of nitrate supplied to the plant. Specific attention was given to the quantity of nitrogen compounds from nitrogen metabolism and asparagine metabolism from the early stage of germination to the reproductive stage, with the identification of the main locations of metabolism for this amide. Amino acids metabolism was significantly altered when nitrate was supplied at different concentrations. Total soluble amino acids, total protein and ureide contents were not dramatically altered when considering the different treatments at the same developmental stage. However, nitrogen metabolism was shown to be drastically altered when different development stages were compared, particularly at the beginning of the reproductive stage, at which time a switch in the location of nitrate reduction, alterations in the total concentration of ureides and amino acids were observed, when compared to the vegetative stage. Nitrate reductase activity of Canavalia ensiformes was shown to be regulated by the concentration of glutamine present in the tissues, exhibiting higher activity in tissues containing lower concentrations of glutamine, which coincided with the shift of the site of nitrate reduction with the changing developmental stage. The understanding of the processes leading to the alterations in the metabolism of nitrate, asparagine, amino acids, and the mechanism related to the synthesis and utilization of amino acids requires further studies.

A Araucaria angustifolia possui alto valor madeireiro e resinífero, é fonte de alimento e espécie característica da Floresta Ombrófila Mista, um ecossistema rico em espécies endêmicas e detentor de alta diversidade. Devido à intensa exploração durante décadas, atualmente a araucária é considerada espécie em perigo crítico de extinção, sendo fundamental a compreensão deste ecossistema para sua preservação e regeneração. As minhocas, os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e as bactérias diazotróficas são organismos edáficos que desempenham funções essenciais no processo de ciclagem de nutrientes e podem favorecer o desenvolvimento vegetal. Muitos trabalhos avaliam o efeito de cada um destes organismos separadamente, mas o estudo das interações entre eles é escasso. Portanto, este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da inoculação de minhocas invasoras Amynthas corticis, do FMA Gigaspora rosea e de um isolado de bactéria diazotrófica sobre o desenvolvimento de mudas de araucária, considerando suas interações. O experimento foi realizado em vasos, em casa de vegetação, sob delineamento em blocos casualizados, em esquema fatorial 2x2x2, sendo: presença e ausência de minhoca (A. corticis), presença e ausência de FMA (G. rosea), e presença e ausência de bactéria diazotrófica (isolado S32274), com oito repetições cada, sendo que a metade dos vasos foi avaliada 150 dias após o transplantio (Época 1) e o restante aos 250 dias após o transplantio (Época 2) das mudas de araucária. Os parâmetros de avaliação foram: altura e diâmetro das plantas, massa seca das raízes e da parte aérea, concentração e conteúdo total de nitrogênio e fósforo da parte aérea, densidade de esporos de G. rosea no substrato, taxa de colonização radicular pelo FMA e sobrevivência, reprodução e massa fresca das minhocas. A biomassa e o conteúdo de N e P das plantas foram afetados pela interação dos organismos. A inoculação de G. rosea propiciou melhor desenvolvimento das mudas de araucária, entretanto, não houve efeito significativo da inoculação de somente diazotróficos. As plantas inoculadas com minhocas apresentaram tendência de menor biomassa e a sobrevivência das minhocas foi baixa. O estudo das interações de microrganismos e macrofauna deve ser considerado na pesquisa e desenvolvimento de práticas de manejo mais sustentáveis para reflorestamento e manutenção de florestas de araucária. / Araucaria angustifolia is a tree of high lumber and resin values, a source of food, and the most important tree in the Mixed Subtropical Ombrophilous forest, a rich ecosystem with many endemic species. However, due to intense exploration for decades, the Araucaria is presently considered a critically endangered species, and the understanding of this ecosystem is fundamental for conservation and regeneration purposes. Soil organisms such as earthworms, arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and diazotrophic bacteria play an essential role in nutrient cycling and can increase plant performance. Many studies have evaluated the impact of each of these organisms independently, but few have studied their interactions. Therefore, the aim of this study was to evaluate the inoculation effects of invasive earthworms (Amynthas corticis), AMF (Gigaspora rosea) and an isolated of diazotrophic bacteria, and the interactions between each of these, on the performance of A. angustifolia seedlings. The plants were grown in greenhouse conditions in a block-type randomized design with a factorial layout of 2x2x2, being: presence and absence of earthworms (A. corticis), presence and absence of AMF (G. rosea) and presence and absence of diazotrophic bacteria (isolated S32274), in eight replicates, evaluated at 150 and 250 d after transplanting. The following parameters were evaluated: plant height and diameter, shoot and root biomass, shoot nutrient content (P, N), number of AMF spores, root mycorrhizal colonization rate and earthworm survival, reproduction and fresh biomass. Plant biomass and shoot nutrient content were affected by the three-way interaction of earthworms, AMF and bacteria. AMF inoculation enhanced A. angustifolia performance, while bacterial inoculation alone had no significant effect on plants and earthworms had low survival rates and tended to reduce plant biomass. Microbial-faunal interactions can lead to important changes in plant growth and should be considered in future research and development of sustainable Araucaria forest management practices.

Os micro-organismos desempenham importante papel na reciclagem dos elementos em ecossistemas de manguezais, uma vez que como produtores primários podem controlar reações químicas. O grupo particular das cianobactérias atua promovendo a entrada de carbono e nitrogênio por meio da sua capacidade de realizar fotossíntese oxigênica e fixação de nitrogênio atmosférico. No Brasil, as florestas de manguezais ocupam uma área de aproximadamente 25.000 km2 e no Estado de São Paulo, 240 km2 da área total está coberta por este ecossistema. O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade de cianobactérias que colonizam as folhas de Avicennia schaueriana, Rhizophora mangle e Laguncularia racemosa do manguezal da Ilha do Cardoso, um ambiente pristino, bem como acessar e comparar a população de cianobactérias dos solos dos manguezais da Ilha do Cardoso e de Bertioga, este último contaminado com óleo bruto. Para este propósito, as técnicas de DGGE e biblioteca de clone do gene RNAr 16S, ARISA e TRFLP do gene nifH foram utilizadas. Os resultados da filosfera evidenciaram uma sutil influência do gênero de árvore na colonização das cianobactérias, entretanto, um forte efeito da localização destas dentro do manguezal foi observado. As folhas das árvores do meio da área de manguezal apresentaram uma maior diversidade de gêneros de cianobactérias. No geral, foram identificados 19 gêneros e várias sequências de cianobactérias não cultiváveis. Uma predominância de sequências com alta similaridade com representantes das ordens Nostocales e Oscillatoriales foi observada. Sequências com identidade com o gênero Symphyonemopsis (ordem Stigonematales) foram recuperadas em maiores quantidade. Com relação à diversidade no solo, os resultados de DGGE e ARISA demonstraram que a população de cianobactérias é distinta entre os manguezais estudados, porém os perfis eletroforéticos das amostras coletadas próximo ao mar se agruparam, sugerindo que a colonização é influenciada pelas condições de inundação. O perfil mais diferente foi obtido no ponto próximo à floresta no manguezal de Bertioga, local mais afetado pela contaminação de óleo. As bibliotecas de clones claramente indicaram diferenças das sequências do gene RNAr 16S entre os pontos amostrados. Um total de 99 UTOs foi obtido, com 61 "singletons". Na localidade próxima ao mar os gêneros Procholorococcus e Synechococcus foram dominantes em ambos os manguezais. A maioria das sequências de RNAr 16S encontradas nos outros pontos foram relacionadas com cianobactérias não cultiváveis. A diversidade alfa sugeriu que o local com menor diversidade foi o meio do manguezal de Bertioga, e o maior foi em Bertioga próximo à floresta, os demais pontos tiveram valores similares. Os maiores índices de riqueza foram encontrados nos pontos próximos à floresta, enquanto menores valores foram observados nos pontos próximos ao mar. A maioria das sequências de RNAr 16S obtidas em Bertioga no meio do manguezal e próximo à floresta tiveram identidades menores do que 90% com as disponíveis no GenBank. Estas sequências podem representar novos táxons ou cianobactérias conhecidas, porém ainda não sequenciadas. O TRFLP do gene nifH indicou que os locais próximos ao mar e meio do manguezal na Ilha do Cardoso abrigaram populações de diazotróficos semelhantes, enquanto que em Bertioga estes pontos apresentaram diferenças nos perfis de TRFLP. As maiores diferenças estavam nos locais próximos à floresta em ambos os manguezais. / Microorganisms play important role in the recycling of elements in mangrove ecosystems, since as primary producers they can control chemical reactions. The particular cyanobacteria group act promoting the input of carbon and nitrogen through their ability to realize oxygenic photosynthesis and fixing atmospheric nitrogen. In Brazil, the mangrove forests occupy an area of approximately 25.000 km2, and in the total area of São Paulo State, 240 km2 are covered by this ecosystem. The aim of this work was to evaluate the cyanobacterial diversity that colonize Avicennia schaueriana, Rhizophora mangle and Laguncularia racemosa leaves from Cardoso Island mangrove, a pristine site, as well as to assess and compare the soil cyanobacterial population from both Cardoso Island and Bertioga mangroves, this last one contaminated with crude oil. For this purpose, the techniques of DGGE and clone library of 16S rRNA gene, ARISA, and TRFLP of nifH gene were used. The phyllosphere results evidenced a subtle difference of the genus of tree on the colonization of cyanobacteria, however a strong effect from tree’s location within the mangrove was observed. The tree leaves from the middle of mangrove area showed a greater diversity of cyanobacterial genera. In geral, 19 genera and several uncultivated cyanobacteria were identified. A predominance of sequences with high similarities to representatives of the order Nostocales and Oscillatoriales were observed. Sequences with similarities to the genus Symphyonemopsis (order Stigonematales) were recovered in higher quantity. Regarding to the soil diversity, DGGE and ARISA results showed that the cyanobacterial population is distinct among both mangroves studied, however the electrophoretic profiles from samples collected near to the sea grouped together, suggesting that colonization is influenced by flood conditions. The most different profile was obtained in the site near to the forest in Bertioga mangrove, location more affected by the oil contamination. Clone libraries clearly showed 16S rRNA sequences differences among sites sampled. A total of 99 OTUs were obtained, with 61 singletons. In the site near to the sea the Procholorococcus and Synechococcus genera were dominant in both mangroves. The majority of 16S rRNA sequences found in the other sites were related to uncultured cyanobacteria. Alpha diversity suggested that the site with lowest diversity was middle of the Bertioga mangrove, and the highest was Bertioga near to the forest, the remainder sites had similar values. The highest richness indices were found in the sites near to the forest, while lower values were observed in the sites near to the sea. The majority of the 16S rRNA sequences obtained from the middle of the mangrove and near to the forest in Bertioga showed identities lower than 90% with that available in the GenBank. These sequences may represent novel cyanobacterial taxa or known cyanobacteria not yet sequenced. The TRFLP of nifH gene indicated that the sites near to the sea and middle of the Cardoso Island mangrove harbored similar diazotrophic populations, while in Bertioga these sites presented differences in TRFLP profiles. The greatest differences were in the sites near to the forest in both mangroves.

As bromélias habitam os mais diferentes ambientes sendo que muitas são encontradas como epífitas. Essas últimas estão sujeitas a condições de disponibilidade de água e nutrientes com intermitência. Elas conseguem sobreviver a essas circunstâncias por serem dotadas de diversas adaptações morfológicas e fisiológicas. A bromélia tanque Guzmania monostachia tem sido bastante estudada por possuir uma grande plasticidade fotossintética, porém, pouco é conhecido a respeito de outras possíveis adaptações como a interação com micro-organismos. Sendo assim, o presente trabalho isolou bactérias fixadoras de nitrogênio (diazotróficas) tanto da parte externa (epifíticas) quanto da parte interna (endofíticas) de diferentes porções (ápice, mediana e base) de folhas coletadas tanto no ambiente natural quanto na casa de vegetação. As bactérias foram selecionadas por meio do ensaio de redução de acetileno (ARA) e também pelo uso de quatro diferentes meios de cultura que não contém fonte de nitrogênio reduzido. As linhagens isoladas foram identificadas por meio do gene 16sRNA. Dois isolados Pseudomonas sp. e Burkholderia sp. foram escolhidos para serem marcados com um gene de fluorescência verde (GFP) e foram então inoculados (separadamente) em plantas de G. monostachia cultivadas em casa de vegetação. A colonização dos tecidos foliares foi monitorada com auxílio de um microscópio confocal. Além disso, foram estimadas as densidades populacionais epifíticas e endofíticas em diferentes grupos foliares (jovens e intermediários) e as folhas do grupo intermediário por serem maiores e totalmente expandidas foram divididas em porções (apical, mediana e basal). Também foram pesquisadas as seguintes moléculas descritas como importantes na interação entre planta e micro-organismo: óxido nítrico (NO), ácido salicílico (SA), etileno (ET) e ácido-indol-3-acético (IAA). Como resultados, a maioria das linhagens bacterianas foram classificadas como pertencentes ao grupo Proteobacteria, mas também foram encontrados isolados gram positivos pertencentes aos grupos Actinobacteria e Firmicutes. As bactérias endofíticas foram isoladas somente da porção basal foliar (tanto das folhas originadas do meio ambiente quanto das folhas originadas da casa de vegetação). Cabe ressaltar que após a inoculação de ambas bactérias marcadas com GFP, foi observado elas no interior dos tricomas foliares (estruturas presentes principalmente na base foliar). Após 20 horas da inoculação, ambas bactérias já foram visualizadas no interior da epiderme das folhas. Após 5 dias as bactérias foram se espalhando para regiões mais distantes do tricoma e também foram observadas no parênquima. Após 10 dias a bactéria Pseudomonas sp. foi encontrada nas paredes dos vasos condutores. Foram re-isoladas bactérias epifíticas e endofíticas da mediana e da base foliar, mas não da porção apical. Após 10 dias as bactérias foram isoladas como endofíticas somente da base. Essa porção não apresentou diferenças nas populações epifíticas e endofíticas. O NO aumentou nas folhas jovens e na base das intermediárias em um curto período de tempo após a inoculação. Aparentemente, ambas as bactérias não dispararam a via do SA. De acordo com os resultados aqui presentes, ambas as bactérias não pareceram ser prejudiciais à G. monostachia. Além disso, o presente trabalho mostra fortes evidencias de que as bactérias entram nos tecidos foliares por meio dos tricomas na base foliar e permanecem nessa porção, que é precisamente a mais importante para absorção de nutrientes / Bromeliads inhabit different environments and many are found as epiphytes. These plants are often subjected to periods of water and nutrient shortage. For their survival, epiphytic bromeliads are endowed with different morphological and physiological adaptations. Guzmania monostachia is a tank-bromeliad that has been extensively studied because of its great photosynthetic plasticity. However, little is known about other possible survival adaptations, such as beneficial interactions with microorganisms. Here, we isolated nitrogen fixing (diazotrophc) bacteria from both the outside (epiphytic) and the inside (endophytic) of different leaf portions (apex, middle and base), collected in natural environment and in greenhouse-cultivated plants. The bacteria were selected using the acetylene reduction assay (ARA) and four different media that do not contain reduced nitrogen source. The strains were identified by 16S rRNA. Two isolates, Pseudomonas sp. and Burkholderia sp. has been chosen to be tagged with green fluorescent protein (GFP) and then inoculated in G. monostachia plants cultivated in greenhouse. The colonization of the leaf tissues was monitored with the aid of confocal microscopy and also we estimate the external and internal bacterial population densities in different leaf groups (younger and expanded) and portions (apex, middle and base). In addition, we studied some important molecules in plant-microbe interactions: nitric oxide (NO), salicylic acid (SA), ethylene (ET) and indol-3-acetic acid (IAA). As a result, most of the isolated strains belong to the Proteobacteria group, but gram positive strains were also found belonging to the Firmicutes and Actinobacteria group. The endophytic bacteria were isolated only from the basal portion (both from leaves of natural environment and from leaves of greenhouse cultivated plants). Interestingly, after the inoculation of both bacteria tagged with GFP they were visualized entering by trichomes present mainly in the basal portion. Twenty hours after the inoculation, the bacteria were visualized inside the epidermis of the leaves. After five days, the bacteria were detected in the parenchyma and, ten days after the inoculation Pseudomonas sp. was found on the vessels walls. It was possible to re-isolate epiphytic and endophytic bacteria from the base and middle portions, but not from the apex. After 10 days the endophytic bacteria were found only in the base. The base did not show differences between epiphytic and endophytic populations. NO increased in a short time after the inoculation in the younger leaves and in the basal portion of intermediate leaves. Apparently, the SA pathway was not triggered by any of the bacteria used. According to these results, the bacteria tested do not seem to be harmful to the plant. Furthermore, we strongly suggest that they enter through the trichomes on the leaf base and remain in this portion, which is precisely the most important for the absorption of nutrients

A floresta de terra-firme amazônica e o Cerrado ocorrem em regiões caracterizadas pela baixa fertilidade do solo. Apesar de diferenças evolutivas, estratégias de economia de água e ciclagem de nutrientes, ambos são conhecidos pela elevada presença de espécies de plantas leguminosas. O objetivo do presente trabalho foi investigar a dinâmica do nitrogênio, com ênfase na fixação biológica desse elemento, em alguns tipos de vegetação natural do Brasil. Foram investigadas áreas de floresta de terra-firme em platô, floresta de terra-firme no baixio e campinarana, situadas na região Amazônica brasileira e áreas de cerrado sensu stricto submetidas a diferentes regimes de queima, situadas na região central do Brasil. A concentração de N total no solo variou de 0,12 a 0,41 % na superfície (0-5 cm) chegando a 0,05 % a 50 cm profundidade. Em todos os perfis de solos estudados ocorreu um progressivo enriquecimento em 15N com a profundidade, independente do tipo de vegetação. Os valores mais elevados de δ15N ocorreram ao longo dos perfis de solo em Santarém e Manaus-platô. As florestas de terra-firme apresentaram as maiores concentrações de N, P e Ca na serapilheira produzida e um maior enriquecimento em 15N assim como razões C/N e N/P mais baixas. Dentro de uma mesma área, o δ15N não diferiu entre as leguminosas e não-leguminosas, mas as leguminosas apresentaram concentrações foliares de N maiores que as não-leguminosas. Em Manaus, as espécies lenhosas das áreas de campinarana e floresta no baixio apresentaram valores menores de δ15N foliar quando comparado aos das árvores da área de floresta no platô. Os valores de δ15N foliar entre as florestas de terra-firme em áreas de platô diminuíram sistematicamente com o aumento da precipitação anual e diminuição na duração da estação seca. Para as áreas de cerrado s.s., uma variação de ~10 ‰ foi observada entre as espécies de leguminosas e não-leguminosas. Como conseqüência desta grande variabilidade nos valores de δ15N foliar, fatores como sazonalidade, freqüência de queimadas e habilidade de fixar N2 (leguminosas x não-leguminosas) não causaram entre as áreas de cerrado s.s diferenças significativas tanto para espécies de leguminosas como não-leguminosas. Os valores de δ15N encontrados confirmam que as florestas de terra-firme apresentam uma maior disponibilidade de N. No entanto, quanto maior a duração da estação seca na região amazônica mais alta é a disponibilidade de N nessas florestas (ciclo do N mais aberto). Por outro lado, os valores obtidos nas áreas de cerrado s.s. estariam refletindo a baixa disponibilidade de N nesse ecossistema. Diferenças na abertura relativa do ciclo do N (magnitude das entradas e saídas versus a quantidade de N dentro do sistema) contribuíram para a variação do δ15N relacionada à fertilidade do solo, enquanto as diferenças no fracionamento isotópico durante as perdas de N contribuíram mais significativamente na variação do δ15N associada à distribuição das chuvas. / The Amazon terra-firme forest and Cerrado occur in the Brazilian tropical region characterized by low soil fertility and a quite diverse climatological condition, mainly related to extend and intensity of the dry and wet seasons. Despite the differences in evolutionary character, water economy and strategies in nutrient cycling, these systems are known for a high number of woody legumes. Othe objective of this study was to investigate the nitrogen dynamics, with emphasis on the biological nitrogen fixation, on some types of natural vegetation from Brazil. Areas of terra-firme forest on plateau, terra-firme forest on baixio and campinarana, situated in the Brazilian Amazon region and areas of cerrado sensu stricto submitted to different fire regimes, situated in Central region of Brazil, were investigated. Total N concentration varied from 1.2 to 4.1 g kg-1 at the surface (0-5 cm) to ~ 0.5 g kg-1 at 50 cm depth. Regardless of the site, a large increase in δ15N was observed in the first 50 cm of the soil, although the soil profiles from terra-firme forest in Manaus and Santarém were more enriched in 15N than the other profiles. All terra-firme forests showed higher N, P and Ca concentrations, and δ15N, in the litter, as well as lower C:N ratio compared to the other studied sites. Within-site, foliar δ15N (~ 10 ‰) did not differ between legumes and non-legumes, but legumes had higher foliar N concentrations. Forests on fertile soils were enriched in 15N relative to those on poorer soils. Foliar δ15N was positively correlated with the length of the dry season in terra-firme forests along the Amazon while foliar N did not decrease as precipitation increases. Terra-firme forests are N-rich ecosystems (open N-cycle) compared to the Cerrado where the large range of δ15N reflects mechanisms to sustain such diversity in this nutrient-poor and water-stressed environment. Precipitation seasonality (dry versus wet season), fire frequency and ability to fix atmospheric N (legumes vs non-legumes), did not reflect significant differences in the δ15N values of Cerrado leaves. Both terra-firme forest and cerrado s.s. are limited more by P than by N, although N limitation is higher in the latter. Three aspects ought to be concerned describing the patterns found in this work. First, differences in plant versus soil δ15N; second, differences in the characteristic of the N cycle (the magnitude of inputs and outputs versus the quantity of N within systems); and third, variations on isotopic fractionation during N loss. Therefore, differences in the relative openness of the N cycle seems to contribute most strongly to fertility-related variation in N-15, while differences in fractionation during output contribute more strongly to rainfallassociated variation.