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Previous issue date: 2012-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Biological nitrogen fixation by the legume-rhizobia symbiosis is one of the most important mechanisms of nitrogen supply to plants, and depends on the symbiotic efficiency of the rhizobial strain. We now know that legumes associate with 98 species from 18 different genera of rhizobia and native rhizobia biodiversity is fundamental for the selection of new, more efficient strains for biological nitrogen fixation. To this end, the present work aims to evaluate the effect of different vegetation covers in a single soil on diversity and symbiotic efficiency of calopo rhizobial isolates. Soil samples were collected at the 0-0,2 m deep layer, in areas with Brachiaria decumbens pastures, “sabiá” (Mimosa caesalpiniifolia) woodlots and Atlantic forest, with three separate areas for each cover, all in the same soil. Calopo plantlets were pre-germinated in Petri dishes with paper towel for three days, transplanted to Leonard jars, inoculated with 10 g of soil and harvested after 50 days. Four to five nodules were sampled per plant, used to rhizobial isolation in YMA media and later morphologically characterized. 1575 isolates were obtained, which were distributed in 398 groups. Authentication was conducted for a single isolate from each group, in randomized blocks with two replicates, in bags with 0.5 kg of sand:vermiculte (1:1) autoclaved mixture, and received Hoagland solution without N daily. Inoculation was done with 1 mL per plant of a bacterial broth with population estimated in 108 cells.mL-1. Plants were harvested 45 days after inoculation and separated in shoot, root and nodules, dried in oven until constant mass and weighted. The symbiotic efficiency test was conducted in randomized blocks, with four replicates, in polyethylene bags with 1.5 kg of the sand:vermiculite 1:1 autoclaved mixture. Treatments were 122 isolates selected after authentication, based on shoot dry mass, five uninoculated controls with 0, 50, 100, 150 and 200 kg.ha-1 of N, and a control inoculated with SEMIA 6152, recommended for the culture. The experiment was conducted as the earlier phase. Shoot dry matter was ground and nitrogen content was measured. 25 isolates were considered efficient and selected for the next phase. An experiment was conducted in randomized blocks, with four replicates, in polyethylene bags with 2.5 kg of soil. Treatments were the 25 selected isolates, five uninoculated treatments with 0, 30, 60, 90 and 120 kg.ha-1 of N, and a treatment inoculated with the SEMIA 6152 strain. Inoculations was done as per the authentication phase. The first cut was 45 days after inoculation, with the remaining cuts 45 days after the previous one. Shoot dry matter was ground and N contents were determined for the first cut. Data was submitted to analysis of variance, and the Scott-Knott means comparison test, and variables were correlated. Over 98% of the isolates have fast growth in culture media, although the recommended strain is B radyrhizobium japonicum¸ considered to have slow growth. After grouping, 163, 257 and 77 groups were found for the pasture, sabiá woodlots and Atlantic Forest areas, respectively, showing high diversity amongst the isolates. Vegetation cover did not affect rhizobial diversity. Mean shoot dry matter for the plants inoculated with the most efficient strains did not differ from the treatment receiving 150 kg. ha-1 of N. Shoot dry matter correlated positively with all evaluated variables. The highest proportion of efficient isolates was from sabiá woodlots, indicating that symbiotic efficiency may be affected by vegetation cover. There was high variability in nodule dry mass, as well as in N content and accumulation, indicating large differences in symbiotic capability among the isolates. Shoot dry matter was affected by N supply in both cuts. There was an increase in shoot dry matter in the second cut for all treatments, when compared to the first cut. There was no significant effect of vegetation cover in the evaluated variables for both cuts. Higher responses to the isolates were found in the second cut, and some isolates allowed shoot dry matter similar to those of the highest N fertilization treatments. / A fixação biológica do nitrogênio é um dos mais importantes mecanismos de disponibilização de nitrogênio para as plantas e sabe-se que as leguminosas se associam com 98 espécies de 18 gêneros diferentes e estudos de diversidade de rizóbios nativos do solo são primordiais para a seleção de novas estirpes mais eficientes na fixação biológica do nitrogênio. Objetivou-se avaliar o efeito de diferentes coberturas vegetais em um mesmo solo na diversidade e eficiência simbiótica de isolados rizobianos de calopogônio. As amostras de solo foram coletadas na camada de 0 - 0,2 m de profundidade em áreas de pastagens de capim Brachiaria decumbens, bosques de sabiá (Mimosa caesalpiniifolia), e em áreas de Mata Atlântica, com três áreas diferentes sob cada cobertura. Plântulas de calopogônio foram pré-germinadas em placas de Petri com papel toalha por três dias e transplantadas para copos descartáveis de prolipropilento de 300 mL, sendo inoculadas com 10,0 g de solo e colhidas aos 50 dias. Foram amostrados quatro a cinco nódulos por planta, usados para isolamento em meio YMA e, posteriormente, realizou-se a caracterização morfológica. A autenticação dos isolados foi realizada em blocos casualizados com duas repetições, com apenas um isolado aleatoriamente escolhido de cada grupo em experimento contendo 0,5 kg da mistura areia:vermiculita autoclavada (1:1), recebendo diariamente solução nutritiva de Hoagland sem N e inoculadas com um mL por planta de caldo bacteriano com população estimada de 108 células rizobianas mL-1. Aos 45 dias após a inoculação, as plantas foram colhidas e separadas em parte aérea, raízes e nódulos, que foram secos em estufa até massa constante e em seguida foram pesados. O teste de eficiência simbiótica foi montado em blocos casualizados, com quatro repetições, em sacos de polietileno contendo 1,5 kg da mistura areia:vermiculita autoclavada (1:1). Os tratamentos foram compostos por 122 isolados selecionados em fase anterior, utilizando-se como critério a biomassa seca da parte aérea, cinco tratamentos controles (0; 50; 100; 150 e 200 kg ha-1 de N), além de um tratamento inoculado com a estirpe SEMIA 6152. O experimento foi conduzido da mesma forma que o da fase anterior. A matéria seca da parte aérea das plantas, após secagem, foi moída, sendo quantificados os teores de nitrogênio. Foram obtidos 1.575 isolados, dos quais 544 de solo com pastagem de Brachiaria decumbens, 666 de bosques de sabiá e 365 isolados de Mata Atlântica. Dos isolados obtidos, 98,5% apresentaram crescimento rápido em meio de cultura apesar da estirpe atualmente recopmendada para a cultura ser Bradyrhizobium japonicum, considerada de crescimento lento. Após agrupamento foram formados 163, 257 e 77 grupos para os isolados de áreas de pastagem, bosque de sabiá e Mata Atlântica, respectivamente, o que demonstra uma elevada diversidade entre os isolados. As coberturas vegetais influenciaram a diversidade rizobiana obtida no presente estudo. Houve diferença significativa entre os tratamentos para todas as variáveis analisadas. A produção média das plantas inoculadas com os isolados com melhor desempenho não diferiu estatisticamente do tratamento adubado com a dose equivalente a 150 kg ha-1 de N na forma de nitrato de amônio. A matéria seca da parte aérea das plantas se correlacionou positivamente com todas as variáveis analisadas, exceto com a matéria seca do sistema radicular. A maior proporção de isolados eficientes foi obtida com os isolados provenientes de bosques de sabiá, mostrando que a diferença na eficiência simbiótica desses isolados pode ser explicada pela cobertura vegetal. Houve grande variação nos valores de matéria seca de nódulos, bem como na concentração e acúmulo de nitrogênio na parte aérea das plantas, evidenciando uma grande diferença na capacidade simbiótica entre os isolados. Verificou-se aumento no acúmulo de matéria seca da parte aérea para a maioria dos tratamentos no segundo corte. No entanto esse comportamento foi menos expressivo no terceiro corte.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede2/4961 |
| Date | 27 July 2012 |
| Creators | CALHEIROS, Altanys Silva |
| Contributors | LIRA JUNIOR, Mario de Andrade, OLIVEIRA, José de Paula, SILVA, Gláucia Alves e, STAMFORD, Newton Pereira, SANTOS, Carolina Etienne de Rosália e Silva |
| Publisher | Universidade Federal Rural de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, UFRPE, Brasil, Departamento de Agronomia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE, instname:Universidade Federal Rural de Pernambuco, instacron:UFRPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 8551734419043507650, 600, 600, 600, 600, 600, -6800553879972229205, -5919840527232375671, 2075167498588264571, -2555911436985713659 |
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