Em solos tratados com lodo de esgoto, a concentração de metais pesados em solução é baixa e a cinética de dissolução é lenta. Com isso, as reações de complexação que ocorrem na rizosfera passam a ser importantes para a fitodisponibilidade destes metais. Estudos recentes demonstraram que ácidos orgânicos liberados por raízes, como acético, cítrico, láctico, oxálico e tartárico, são importantes agentes complexantes e, conseqüentemente, fitodisponibilizadores de metais pesados. Soluções de ácidos acético, cítrico, lático, oxálico e tartárico, nas concentrações: 0,4; 0,6; 0,8 e 1,00 mol L-1 foram utilizadas para extrair Cd, Cu, Cr, Ni, Zn e Pb de amostras de um LATOSSOLO VERMELHO AMARELO Distrófico (LVAd) e de um LATOSSOLO VERMELHO Eutroférrico (LVef) tratados com doses de 0, 40 e 80 Mg ha-1 de lodo de esgoto. Nas mesmas amostras foram cultivadas plantas de arroz, pelo método de Neubauer. Os teores de metais pesados nas plantas, colhidas 18 dias após a germinação, foram correlacionados com os teores extraídos pelas diferentes soluções dos ácidos orgânicos. Os resultados mostraram que a fitodisponibilidade de Cu e Zn pode ser estimada por todos os ácidos estudados e em todas as concentrações. Os ácidos lático e tartárico, em concentrações de 0,4 até 1 mol L-1, apresentaram potencial para estimar a disponibilidade Ni, e o ácido oxálico, em todas as concentrações, para Cr. Com aplicação de doses de lodo de esgoto de até 80 Mg ha-1 (base seca) não é prevista a disponibilidade de Cd e Pb, por isso não foi possível avaliar a eficiência dos ácidos orgânicos na previsão da fitodisponibilidade desses elementos. / In soils treated with sewage sludge, heavy metals concentration in solution is low and solubilization kinetics is slow. So, soluble complex formation that occurs in the rhizosphere became to be important in plant availability of these metals. Recent studies showed that organic acids released by roots, like acetic, citric, lactic, oxalic and tartaric acids, are important agents of solubilization and consequently can change heavy metals availability. Solution of acetic, citric, lactic, oxalic and tartaric acids in concentrations: 0.4, 0.6, 0.8, and 1.0 mol L-1 were used to extract Cd, Cu, Cr, Ni, Pb and Zn of soil samples treated with sewage sludge, in levels of 0, 40 and 80 Mg ha-1. Soils samples were also used in a Neubauer essay with rice as test plant. Heavy metals concentrations in the plants harvested 18 days after the germination were correlated with metals quantities removed from the different organic acid solutions. The results showed that Cu and Zn plant availability can be evaluated with all tested acids in all tested concentrations. Lactic and tartaric acids, 0.4 to 1.0 mol L-1, can be used to evaluate availability of Ni and oxalic acid, in all concentrations, can be a Cr extractant. . In the treatment receiving 80 Mg ha-1 of sewage sludge the Cd and Pb were not available as a result it was not possible to determine the organic acids efficiency to evaluate the bioavailability of these elements.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-21Bitstream added on 2014-06-13T20:09:09Z : No. of bitstreams: 1 castoldi_g_me_botfca.pdf: 674126 bytes, checksum: 6b6900fbe014a0a7c3372b27c3427fae (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / É crescente o uso de espécies do gênero Brachiaria nos mais diversos sistemas de produção, e isso se deve em grande parte à adaptabilidade dessas espécies às mais variadas condições de solo e/ou clima. A Brachiaria humidicola, particularmente, pode sintetizar e liberar de suas raízes compostos que inibem o processo de nitrificação, o que pode provocar alterações na ciclagem do nitrogênio (N) no sistema solo-planta. No presente estudo avaliou-se a dinâmica do N no sistema solo-planta, bem como as perdas de N-NH3 após a dessecação de Brachiaria brizantha, Brachiaria decumbens, Brachiaria humidicola e Brachiaria ruziziensis, espécies amplamente cultivadas no Brasil. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em Botucatu-SP, utilizou-se um Latossolo Vermelho distroférrico e o delineamento experimental adotado foi o de blocos casualizados, com parcelas subdivididas no tempo e quatro repetições. As parcelas foram compostas por quatro espécies de brachiaria (B. brizantha, B. decumbens, B. humidicola e B. ruziziensis) e as subparcelas por cinco épocas de avaliação (0, 7, 14, 21 e 28 dias após a dessecação). As plantas foram dessecadas com glyphosate 50 dias após a semeadura. Em cada uma das avaliações foram determinadas a massa de matéria seca das raízes e da parte aérea (colmos + folhas), bem como os teores de N-total, N-NH4+ e N-NO3- das brachiarias. Do solo, que foi dividido em solo da rizosfera e solo não-rizosférico, foram determinados os teores de N-total, N-NH4+, N-NO3-, pH e matéria orgânica. Também foi estimado o balanço do N no sistema solo-planta após a dessecação. As quatro espécies do gênero Brachiaria não apresentaram efeito significativo no processo de nitrificação. As maiores perdas de N do sistema solo-planta após a dessecação foram verificadas na B. ruziziensis, as quais foram pequenas e não resultaram em perdas... / Increasingly Brachiaria species are grown in different crop systems, and this is largely due to the adaptability of these plants in the several soil and climate conditions. Brachiaria humidicola, particularly, is able to synthesize and release compounds from their roots that inhibit the nitrification, which can cause changes in the nitrogen (N) cycling in the soil-plant system. In this study we evaluated the N dynamics in soil-plant system and NH3-N losses after desiccation of Brachiaria brizantha, Brachiaria decumbens, Brachiaria humidicola and Brachiaria ruziziensis, species widely cultivated in Brazil. The experiment was conduced in a greenhouse located in Botucatu, SP, Brazil. The study was carried out in a split plot in randomized blocks design, with four replicates. Plants of B. brizantha, B. decumbens, B. humidicola e B. ruziziensis were grown in pots filled with a clay soil and were desiccated with glyphosate 50 days after planting. Plant and soil samples were taken 0, 7, 14, 21 and 28 days after plant desiccation. Each sampling time root and shoot dry matter and total-N, ammonium-N (NH4+-N) and nitrate-N (NO3--N) were determined in plant tissue. Rhizospheric and non rhizospheric soil were separated and total-N, NH4+-N, NO3--N, pH and organic matter were determined in soil samples. Nitrogen budget in soil-plant system after desiccation was estimated. The four Brachiaria species has no significant effect on the nitrification process. The largest N losses from soil-plant system after desiccation were found in B. ruziziensis, but these losses were small and didn’t result in significant N losses from soil-plant system

A Mata Atlântica é uma floresta tropical úmida considerada um \"hotspot\" de biodiversidade e endemismo. É uma das florestas mais antigas do mundo e uma das maiores florestas da América, abrangendo aproximadamente 150 milhões de hectares em condições ambientais altamente heterogêneas. Estudos em diferentes ambientes da Mata Atlântica, nos núcleos de Picinguaba e Santa Virginia no Parque Estadual da Serra do Mar (PESM), têm sido realizados para determinar a diversidade de espécies e alterações da estrutura das comunidades de bactérias, tanto na filosfera, quanto na dermosfera e solo rizosférico. No entanto, pouco se sabe sobre as funções ecológicas dessas bactérias, e sobre as interações ecológicas entre as comunidades microbianas e os ambientes onde se desenvolvem. Assim o objetivo desse trabalho foi explorar as interações entre as comunidades microbianas da filosfera, dermosfera e solo coletado sobre a projeção da copa de duas espécies arbóreas da Mata Atlântica ao longo de um gradiente altitudinal, usando análises de co-ocorrência, a partir dos dados obtidos por pirosequenciamento da região V4 do gene rRNA 16S de bactérias, para determinar padrões de associações de bactérias em diferentes níveis taxonômicos em cada microambiente. Para esse estudo, foi proposta a hipótese de que mesmo que as condições ambientais sejam diferentes em cada tipo de floresta (gradiente altitudinal), pode existir grupos de bactérias específicos que co-ocorrem na filosfera, dermosfera ou solo das plantas, funcionando como taxons chaves na estruturação das comunidades bacterianas. Com base do sequenciamento dos genes rRNA 16S, as comunidades bacterianas associadas à filosfera e dermosfera de E. edulis e G. opposita nas diferentes florestas foram mais similares entre si do que as do solo. Actinobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes e Proteobacteria foram mais abundantes em todos os microambientes estudados. Diferenças nas estruturas das comunidades bacterianas na filosfera, dermosfera e solo foram observadas ao longo do gradiente altitudinal, independente da espécie de planta. Na floresta de terras baixas, a comunidade bacteriana associada à filosfera foi mais similar entre E. edulis e G. opposita. No solo, a comunidade bacteriana foi mais similar dentro de cada tipo de floresta do que entre florestas, sugerindo um efeito da fisionomia da floresta nas comunidades de bactérias dos solos. Explorando as redes de co-ocorrência das comunidades bacterianas em cada microambiente observou-se que no nível de UTOs, cada microambiente têm diferentes táxons chaves que podem regular as interações ecológicas da comunidade. Embora táxons chaves não representam as UTOs mais abundantes em cada microambiente, eles pertencem, predominantemente às classes Alphaproteobacteria e Gammaproteobacteria, sugerindo que na filosfera, dermosfera e solo o core microbioma não pode ser definido ao nível de UTO, mas possivelmente a níveis taxonômicos mais elevados representando grandes grupos microbianos que apresentam funções redundantes. / The Atlantic Forest is a rainforest considered a hotspot of biodiversity and endemism. It is one of the oldest forests in the world and one of the largest forests of America, covering approximately 150 million hectares in highly heterogeneous environmental conditions. Studies in different environments of the Atlantic forest, in the Picinguaba and Santa Virginia areas in the Serra do Mar State Park (PESM) have been conducted to determine the species diversity and changes in the structure of the bacterial communities in the phyllosphere, dermosphere and rhizosphere. However, little is known on the ecological functions of these bacteria, and on the ecological interactions between microbial communities and the environment in which they develop. The aim of this study was to explore the interactions between the microbial communities of the phyllosphere, dermosphere and rhizosphere of two tree species of the Atlantic Forest along an altitudinal gradient. Co-occurrence analysis based on data obtained by pyrosequencing of the 16S rRNA gene V4 region of bacteria to determine patterns of bacterial associations in different taxonomic levels in each microenvironment. For this study, the hypothesis that even if the environmental conditions are different in each type of forest (altitudinal gradient), there may be specific groups of bacteria that co-occur in the phyllosphere, dermosphere or rhizosphere, functioning as keystone taxa in the bacterial communities. Based on the sequencing of 16S rRNA genes, bacterial communities associated with the E. edulis and G. opposita phyllosphere and dermosphere in different forests were more similar to each other than the rhizosphere. Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria and Bacteroidetes were the more abundant taxa in all studied microenvironments. Differences in the bacterial community structures in the phyllosphere, dermosphere and rhizosphere were observed along the altitudinal gradient, regardless of the plant species. In the lowland forest, the bacterial community associated with the phyllosphere was more similar between E. edulis and G. opposita. The rhizosphere bacterial community was more similar within each forest type than between forests, suggesting an effect of the forest physiognomy on the bacterial communities of the rhizosphere. Exploring the co-occurrence networks in the bacterial communities of each microenvironment it was observed that at the OTU level each microenvironment has different keystoine taxa that may regulate the ecological interactions in the community. Although the keystone taxa do not represent the most abundant OTUs in each microenvironment, they belong predominantly to Alphaproteobacteria and Gammaproteobacteria classes, suggesting that in the phyllosphere, dermosphere and rhizosphere the core microbiome cannot be determined at the OTU level, but possibly at higher taxonomic levels representing microbial groups having redundant functions.

Tendo em vista o fato de que o sistema radicular das culturas modifica as propriedades do solo ao seu entorno e da praticamente ausência de trabalhos científicos para avaliação das diferenças estruturais entre solo e rizosfera, o objetivo deste estudo foi aprofundar o conhecimento destas diferenças, avaliando a agregação do solo junto às raízes e fora da sua influência, em diferentes rotações culturais. A amostragem foi realizada na camada superficial do solo (0,00 - 0,05 m) em cada sistema de rotação, considerando como rizosfera o solo aderido às raízes e como solo sem influência das raízes, aquele não aderido a elas. Para avaliar a estabilidade estrutural do solo, foram feitas as análises da argila prontamente dispersa em água, da argila mecanicamente dispersa em água e da estabilidade de percolação. As análises granulométrica e química também foram realizadas. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e, quando significativo, ao teste de médias Tukey (p<=0,05). Posteriormente, foram feitas correlações entre os atributos físicos utilizados como indicadores da estabilidade dos agregados e os demais atributos avaliados. A rizosfera apresentou agregados mais estáveis em água do que o solo fora dela, sendo a argila mecanicamente dispersa em água o indicador mais sensível na detecção desse resultado. Foi evidênciado que o sistema radicular de diferentes culturas influenciaram de forma diferente a agregação das partículas do solo. As correlações mais significativas foram para a argila mecanicamente dispersa em água. / Considering the fact that the crops root system modifies the soil properties around it and in the almost absence of scientific works to evaluate the structural differences between soil and rhizosphere, the objective of this study was to increase the knowledge of these differences by evaluating soil aggregation close to the root and out of its influence, at different crop rotations. Sampling was performed in the soil surface layer (0.00 - 0.05 m) in each rotation system, considering as rhizosphere the soil adhered to the roots and as soil without influence of the roots, that not adhered to them. To evaluate the structural stability of the soil, analyzes of clay readily and mechanically dispersed in water and of the percolation stability were made. The granulometric and chemical analyzes were also made. Data obtained were analysed by the analysis of variance and, when significant, by Tukey test (p<=0.05). Then, the correlations were made between the physical attributes used as indicators of the aggregates stability and the other attributes evaluated. Rhizosphere presented more stable aggregates in water than the soil outside it, being the mechanically clay dispersed in water the most sensitive indicator in the detection of this outcome. It was evidenced that the root system of different crops influenced of different way the soil particles aggregation. The more significant correlations were those for clay mechanically dispersed in water.

O fósforo é um elemento-chave para a manutenção da vida, desde os processos de transferência energética (ATP) até a estruturação das cadeias de ácidos nucléicos. Frequentemente é o que mais limita o desenvolvimento vegetativo em função da alta reatividade do PO43- na solução do solo. Mais de 80% do P adicionado ao solo pode ser imobilizado na forma de compostos de baixa labilidade, adsorvendo-se as superfícies das argilas e dos oxi-hidróxidos de Fe3+ e Al3+, processo irreversível em condições naturais. A solubilização do P não lábil às plantas é possível mediante a liberação de ácidos orgânicos sintetizados por micro-organismos nativos do solo, os quais também contribuem efetivamente com a mineralização do P orgânico através da produção de enzimas (fosfatases), entretanto, esses mecanismos ainda são pouco conhecidos. O principal objetivo desse estudo foi correlacionar as possíveis mudanças nas frações orgânicas (Po) e inorgânicas (Pi) de fósforo no solo rizosférico de plantas de cana-de-açúcar com a estrutura e a diversidade do seu microbioma. Para tanto, as plantas foram cultivadas durante 180 dias em diferentes microcosmos com fosfato monoamônico (MAP), superfosfato triplo (SFT) e fosfato natural reativo (NAT), tanto na ausência quanto na presença da torta de filtro. As diferentes frações de fósforo no solo rizosférico foram correlacionadas com os dados moleculares baseados no sequenciamento parcial dos amplicons do gene 16S rRNA obtidos do DNA total extraído desses solos. Aos 60 dias, houve uma maior diversidade geral de bactérias, sendo um período com altos teores de P-lábil na rizosfera, beneficiando principalmente as bactérias de hábitos copiotróficas (r-estrategistas): divisão Halophaga/Acidobacterium, Chloracidobacteria e Bacilli. A diminuição da diversidade aos 120 dias ocorreu como resposta da redução dos teores de P-lábil na rizosfera, beneficiando mais as bactérias oligotróficos (k-estrategistas): Actinobacteria e Proteobacterias. A associação da torta de filtro com o MAP revelou fortes indícios do aumento do processo de mineralização na superfície do solo, uma vez que houve rápida liberação de P lábil para a rizosfera. Isso teria aumentado a atividade de micro-organismos envolvidos na mineralização da torta de filtro, havendo forte correlação com o aumento da população de &beta;-Proteobacteria aos 120 dias. Neste período, as Proteobacterias foram mais abundantes nos solos com NAT+torta. Isso explicaria o incremento de P moderadamente lábil desse tratamento aos 180 dias, pois esse filo possui várias espécies capazes de solubilizar o P ligado ao Ca, presente nos fosfatos de rocha. No geral, a torta de filtro alterou a solubilização e disponibilidade do P nas fontes minerais de modo diferente, contribuindo com os incrementos tanto das frações de Po como as de Pi. Esses resultados demonstraram que as bactérias participam ativamente dos processos de disponibilização do P de fontes minerais no solo. Nessas condições, a torta de filtro pode modular essas transferências, em benefício às plantas, por estimular a atividade de micro-organismos solubilizadores de P e mineralizadores da matéria orgânica do solo. / Phosphorus is a key element for the maintenance of life from the energy transfer processes (ATP) to the structuring of chains of nucleic acids. Often, it is more limited vegetative growth due to the high reactivity of PO43- in the soil solution. Up to 80% of P added to the soil can be immobilized as low-labile compounds adsorbing to the clay surfaces and oxy-hydroxides of Fe3+ and Al3+, irreversible process under natural conditions. Solubilization of non-labile P by plants may be carried out for organic acids synthesized by native soil microorganisms, which also effectively contribute for mineralization of organic P through the production of enzymes (phosphatases) although these mechanisms are still poorly understood. The main objective of this study was to correlate the changes in the organic (Po) and inorganic (Pi) fractions of P in the rhizosphere of sugarcane plants with the structure and diversity in their microbiome. Therefore, the plants were grown for 180 days in different microcosms with monoammonium phosphate (MAP), triple superphosphate (TSP) and rock phosphate (NAT), both in absence and in presence of the filter cake. The different P fractions in the rhizosphere soil were correlated with the molecular data based on the partial sequencing of 16S rRNA gene amplicons obtained from total DNA extracted from soils. At 60 days, there was a greater overall diversity of bacteria, it is a period with high labile-P in the rhizosphere, especially benefiting the copiotrophic bacteria (r-strategists): Halophaga/Acidobacterium division, Chloracidobacteria and Bacilli. The decrease in diversity at 120 days occurred in response to the reduction of labile-P content in the rhizosphere, more benefiting oligotrophic bacteria (k-strategists): Actinobacteria and Proteobacteria. The association filter cake with MAP showed strong evidence of increased mineralization process on the soil surface, since there was rapid release of labile P to the rhizosphere. It would have increased the activity of microorganisms involved in the mineralization of the filter cake with a strong correlation with increase in &beta;-Proteobacteria population at 120 days. Then, Proteobacteria were more abundant in soils with NAT+filtercake at 120 days. That would explain the increases in moderately labile P content this treatment at 180 days, because this phylum has several species capable of solubilizing the P linked to Ca present in rock phosphates. In general, filter cake changed solubilization and availability of P in mineral sources of different ways, contributing to the increments of Po and Pi fractions. These results showed that bacteria participate in the processes that afford phosphorus in the soil. Under these conditions, the filter cake can modulate these transfers in beneficial to plants by stimulating the activity of P solubilizing microorganisms and mineralizing the soil organic matter.

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.

<p>Korisni mikroorganizmi ili mikroorganizmi promotori biljnog rasta (PGPM) ispoljavaju efekat na rast i razviće biljaka azotofiksacijom, mobilizacijom hraniva (N, P, Fe) u zemlji&scaron;tu i produkcijom fitohormona te na taj način stimuli&scaron;u rast biljaka, povećavaju prinos i &scaron;tite biljke od patogena. Cilj ovih istraživanja bio je da se izvr&scaron;i karakterizacija bakterija izolovanih iz rizosfere kukuruza, inokulacija semena kukuruza odabranim izolatima, ispitivanje efektivnosti primene pojedinačnih i združenih kultura izolata na mikrobiolo&scaron;ku aktivnost u rizosfernom zemlji&scaron;tu, kao i na početni rast i razvoj biljke, sadržaj pojedinih hranljivih elemenata u biljnom materijalu i prinos kukuruza. Kori&scaron;ćeno je 50 izolata iz rizosfernog zemlji&scaron;ta hibrida kukuruza NS 6010 gajenog na zemlji&scaron;tu tipa karbonatni černozem (13 izolata roda Azotobacter, 16 izolata roda Bacillus, 15 izolata roda Pseudomonas, 6 izolata roda Streptomyces). Karakterizacija izolata obuhvatila je određivanje morfolo&scaron;kih, fiziolo&scaron;kih, biohemijskih i PGP osobina. Inokulacija semena kukuruza izvr&scaron;ena je s osam odabranih izolata primenjenih pojedinačno i u sme&scaron;i i to s tri izolata azotobaktera (Azb5, Azb8, Azb13), s dva izolata bacilusa (Bac9, Bac15 ), s dva izolata pseudomonasa (Pse1, Pse5) i s jednim izolatom aktinomiceta (Act6). U ogledima su kori&scaron;ćeni hibridi kukuruza NS 6010 i NS 6030 selekcionisani u Odeljenju za kukuruz Instituta za ratarstvo i povrtarstvo, a efektivnost primene odabranih izolata na mikrobiolo&scaron;ku aktivnost u rizosfernom zemlji&scaron;tu, kao i na biljku kukuruza, ispitana je u polukontrolisanim i poljskim uslovima. Brojnost mikroorganizama određena je metodom agarnih ploča, a dehidrogenazna aktivnost spektrofotometrijskom metodom. Uticaj izolata na klijanje semena ispitan je u laboratorijskim uslovima. Uticaj izolata na početni rast<br />biljaka ispitan je u fazama 3. i 5-7. lista merenjem visine i suve mase nadzemnog dela<br />biljke. Sadržaj azota, fosfora, bakra i cinka u biljnom materijalu (nadzemni deo/list)<br />određen je u fazi 5-7. lista kukuruza za ogled u polukontrolisanim uslovima i u fazi svilanja<br />za ogled u polju. Ukupan prinos zrna kukuruza po jedinici povr&scaron;ine određen je<br />preračunavanjem prinosa po svakoj elementarnoj parceli. Najbolji efekat na brojnost<br />mikroorganizama dobijen je primenom izolata A zb5, B ac15, P se1, A ct6 i sme&scaron;e i zolata.Na povećanje dehidrogenazne aktivnosti najvi&scaron;e je uticala primena izolata Azb5, Azb8,<br />Bac15 i Act6. Inokulacija je imala pozitivan uticaj na klijavost, visinu i suvu masu<br />nadzemnog dela biljke, sadržaj N, P, Zn i Cu u biljnom materijalu, kao i prinos kukuruza.<br />Najbolji efekat na visinu i masu nadzemnog dela biljke u polukontrolisanim uslovima<br />utvrđen je sa izolatima azotobaktera, Bac15 i Pse1, dok je u poljskim uslovima najveće<br />povećanje ovih parametara dobijeno primenom izolata Pse5 i Act6. U proseku, najbolji<br />efekat na prinos dobijen je primenom sme&scaron;e izolata. Rezultati ovih istraživanja treba da<br />posluže kao osnova za dalja istraživanja koja će omogućiti odabir visoko kompatibilne<br />zajednice ispitivanih hibrida kukuruza i najefektivnijih vrsta PGPM u cilju proizvodnje<br />mikrobiolo&scaron;kog preparata kojim bi se ostvario veći prinos i omogućilo održavanje i<br />povećanje plodnosti zemlji&scaron;ta.<br />&nbsp;</p> / <p>Beneficial or plant growth promoting microorganisms (PGPM) exert effect on plant growth and development through nitrogen fixation, mobilization of nutrients (N, P, Fe) in soil and production of phytohormones and thereby stimulate plant growth, increase yield and reduce pathogen infection. The aim of this study was to perform characterization of bacteria isolated from maize rhizosphere, inoculation of maize seeds with selected isolates, testing the effectiveness of single and co-inoculation on microbial activity in rhizosphere, as well as on initial growth and development of plants, content of some nutrients in plant material and yield of maize. 50 isolates from rhizosphere of maize hybrid NS 6010 grown on calcareous chernozem soil (13 isolates of the genus Azotobacter, 16 isolates of Bacillus, 15 isolates of Pseudomonas, 6 isolates of Streptomyces) were used. Characterization of isolates included determination of morphological, physiological, biochemical and PGP traits. Inoculation of maize seeds was carried out with eight selected strains applied individually and in mixture, and that with three isolates of Azotobacter (Azb5, Azb8, Azb13), two isolates of Bacillus (Bac9, Bac15), two isolates of Pseudomonas (Pse1, Pse5) and one isolate of Streptomyces (Act6). The experimental objects were maize hybrids NS 6010 and NS 6030 developed at Maize Department, Institute of Field and Vegetable Crops, and the effectiveness of selected isolates on microbial activity in rhizosphere, as well as on maize plant, was tested in semi-controlled and field conditions. The number of microorganisms was determined by agar plates method, and dehydrogenase activity by spectrophotometric method. Effect of isolates on maize seed germination was tested in the laboratory. The effect of isolates on initial plant growth was tested at 3 and 5-7 leaf stages by measuring height and dry weight of above ground plant parts. The contents of nitrogen, phosphorus, copper and zinc in plant material (above ground part/leaf) were determined at 5-7 leaf stage for experiment in semi-controlled conditions and at silking stage for field trial. Thetotal grain yield per unit area is determined by recalculating yield for each elementary</p><p>plot. The best effect on the number of microorganisms was obtained by applying Azb5,<br />Bac15, Pse1, Act6 and mixtures of isolates. The largest increase in dehydrogenase activity<br />was achieved with isolates Azb5, Azb8, Bac15 and Act6. Inoculation had a positive impact<br />on germination, height and dry weight of above ground part of the plant, the content of<br />N, P , Z n and C u i n p lant material, as well as the yield of maize. The best effect on the<br />height and weight of above ground part of the plant in semi-controlled conditions was<br />achieved with isolates of azotobacters, Bac15 and Pse1, while in field conditions the<br />largest increase in these parameters was obtained with isolates Pse5 and Act6. On average,<br />the best effect on yield was obtained by using a mixture of isolates. The results of this<br />study should be the basis for further research which would allow the selection of highly<br />compatible community of maize hybrids and the most effective strains of PGPM and be<br />used in the production of microbial preparations in order to achieve higher yields and<br />facilitate the maintenance and increase fertility of soil.<br />&nbsp;</p>

Tendo em vista o fato de que o sistema radicular das culturas modifica as propriedades do solo ao seu entorno e da praticamente ausência de trabalhos científicos para avaliação das diferenças estruturais entre solo e rizosfera, o objetivo deste estudo foi aprofundar o conhecimento destas diferenças, avaliando a agregação do solo junto às raízes e fora da sua influência, em diferentes rotações culturais. A amostragem foi realizada na camada superficial do solo (0,00 - 0,05 m) em cada sistema de rotação, considerando como rizosfera o solo aderido às raízes e como solo sem influência das raízes, aquele não aderido a elas. Para avaliar a estabilidade estrutural do solo, foram feitas as análises da argila prontamente dispersa em água, da argila mecanicamente dispersa em água e da estabilidade de percolação. As análises granulométrica e química também foram realizadas. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e, quando significativo, ao teste de médias Tukey (p<=0,05). Posteriormente, foram feitas correlações entre os atributos físicos utilizados como indicadores da estabilidade dos agregados e os demais atributos avaliados. A rizosfera apresentou agregados mais estáveis em água do que o solo fora dela, sendo a argila mecanicamente dispersa em água o indicador mais sensível na detecção desse resultado. Foi evidênciado que o sistema radicular de diferentes culturas influenciaram de forma diferente a agregação das partículas do solo. As correlações mais significativas foram para a argila mecanicamente dispersa em água. / Considering the fact that the crops root system modifies the soil properties around it and in the almost absence of scientific works to evaluate the structural differences between soil and rhizosphere, the objective of this study was to increase the knowledge of these differences by evaluating soil aggregation close to the root and out of its influence, at different crop rotations. Sampling was performed in the soil surface layer (0.00 - 0.05 m) in each rotation system, considering as rhizosphere the soil adhered to the roots and as soil without influence of the roots, that not adhered to them. To evaluate the structural stability of the soil, analyzes of clay readily and mechanically dispersed in water and of the percolation stability were made. The granulometric and chemical analyzes were also made. Data obtained were analysed by the analysis of variance and, when significant, by Tukey test (p<=0.05). Then, the correlations were made between the physical attributes used as indicators of the aggregates stability and the other attributes evaluated. Rhizosphere presented more stable aggregates in water than the soil outside it, being the mechanically clay dispersed in water the most sensitive indicator in the detection of this outcome. It was evidenced that the root system of different crops influenced of different way the soil particles aggregation. The more significant correlations were those for clay mechanically dispersed in water.

Cheatgrass is an invasive weed that has come to dominate large areas of the western United States. Once an ecosystem has been converted to a cheatgrass monoculture, it is extremely difficult to restore native vegetation. Cheatgrass negatively impacts wildlife and increases wildfire frequency and intensity. Understanding how cheatgrass so effectively invades western ecosystems is essential to turning the tide of invasion. One possible key to cheatgrass’ success is alteration of soil nutrient cycling. The goal of this study is to explore how nitrogen (N) may accumulate in cheatgrass soils via redistribution of N within soil N pools. To accomplish this we investigated soil N cycling in soils underneath cheatgrass and crested wheatgrass. We used a 15N isotope tracer to determine the contribution of root exudates to soil N pools. During the 1-week 15N tracer experiment, cheatgrass roots exuded more than twice as much N (0.11 mg N kg-1 soil d-1) as crested wheatgrass roots (0.05 mg N kg-1 soil d-1). We propose that exudation of high N content root exudates leads to the changes in soil N pool size and transformation rates commonly observed in soils under cheatgrass. This research uses a simple and relatively inexpensive isotope tracer to shed light on mechanisms by which invasive plants may alter soil processes. By understanding these mechanisms we may be able to develop strategies for better managing cheatgrass invasion.

L'obiettivo di questa tesi di dottorato era lo studio della influenza di diversi amendanti organici sulla rizosfera e la costruzione di un modello matematico per descrivere il flusso di carbonio nella rizosfera. Per questo motivo, plantule di mais sono state seminate e cresciute all'interno di sistemi rhizobox. La frazione disponibile del carbonio in ogni strato è stata valutata con il biosensore luminescente P. Fluorescence 10586 PUCD607. Inoltre sono stati determinati il carbonio organico totale (TOC), la distribuzione degli acidi organici nella rizosfera e la carica microbica totale. Un modello matematico viene presentato che descrive il flusso del carbonio nella rizosfera. Il modello risolve un'equazione di diffusione-degradazione con lo schema di discretizzazione di Crank-Nikolson ed è accoppiato all'inverse modelling software pest. Infine viene proposto un modello concettuale per la descrizione della biodisponibilità delle sostanze nel suolo. / The main aim of this work was to study the effect of different organic amendments in the rhizosphere soil with innovative techniques, and the building of a modelling tool to describe the carbon flow in the rhizosphere soil. For this reason maize plants were grown in rhizobox systems amended with different organic materials. The available fraction of organic C in each layer was assessed with the lux-marked p. fluorescens 10586 pucd607. Total organic carbon (TOC), organic acid distribution in the rhizosphere and total number of culturable cells as colony forming units (CFU) were also determined. A modelling tool is presented that describes the carbon flow in the rhizosphere. The model solves with the Crank-Nicolson discretisation scheme a diffusion-degradation equation and is coupled to the inverse modelling software pest. Finally a five-compartment conceptual model is proposed for describing organic compounds bioavailabililty in soil.