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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.11.2018.tde-08012018-102656
Documento
Autor
Nome completo
Andre Alves de Souza
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2017
Orientador
Banca examinadora
Lambais, Marcio Rodrigues (Presidente)
Cassetari, Alice de Sousa
Otto, Rafael
Piccolo, Marisa de Cassia
Título em português
Resposta do milho e do tomateiro à inoculação com bactérias diazotróficas isoladas da superfície de folhas
Palavras-chave em português
Bactéria promotora de crescimento
Diazotróficas
Fixação biológica de nitrogênio
Milho
Tomateiro
Resumo em português
O desenvolvimento de tecnologias alternativas que visem aumentar a disponibilidade e eficiência do uso dos recursos minerais para as plantas aparecem como importante medida para se alcançar um crescimento sustentável da agricultura. Neste contexto, o suprimento de nitrogênio por meios biológicos, utilizando micro-organismos diazotróficos, dos quais os mais estudados são os rizóbios associados simbioticamente às leguminosas, é uma importante alternativa. Porém o sucesso atingido com essa simbiose em leguminosas ainda não foi alcançado em outras famílias de plantas, principalmente por limitações associadas à otimização das combinações planta-bactéria. Em gramíneas, diazotróficos endofíticos têm sido usados como inoculante, com resultados controversos. No entanto, é possível que micro-organismos diazotróficos epifíticos possam apresentar maior vantagem adaptativa devido à menor especificidade em sua relação com a planta, e serem mais eficientes em plantas não-leguminosas. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de um inoculante produzido a partir de bactérias diazotróficas isoladas da filosfera no crescimento de milho e tomateiro. Ensaios foram realizados em condições de casa-de-vegetação, utilizando-se três diferentes isolados de bactérias diazotróficas encapsuladas em esferas de alginato sob diferentes níveis de adubação nitrogenada. A eficiência dos isolados em fixar nitrogênio foi avaliada através da atividade da nitrogenase. As populações de diazotróficos na rizosfera foram determinadas através da técnica do número mais provável (NMP) ao final do ensaio. Além disso, parâmetros como biomassa da parte aérea e das raízes foram analisados. Os dados foram submetidos à análise de variância, sendo as médias das variáveis comparadas pelo teste Duncan (p<0,05), utilizando-se o programa estatístico R. Plantas de milho, aos 60 dias após a inoculação com o isolado J8L, apresentaram matéria seca da raiz e atividade da nitrogenase 26 e 50 % superior ao controle não-inoculado, respectivamente. Plantas de tomateiro, 30 dias após a inoculação com o isolado E5L, apresentaram matéria seca da parte aérea e matéria seca da raiz 39 e 31 % superior ao controle não-inoculado, respectivamente. Parte dos efeitos observados no milho e tomateiro podem ser explicados pela atividade de fixação biológica de nitrogênio e produção de fitormônios, como auxina. A atividade da nitrogenase na rizosfera do milho, 60 dias após a inoculação foi maior no solo sem adição de N. O NMP não apresentou diferenças significativas e nos ensaios com milho e tomateiro, entre plantas inoculadas e não inoculadas, mostrando uma provável influência da comunidade diazotrófica nativa sobre a população final de diazotróficas analisada. De uma maneira geral, os isolados J8L e E5L proporcionaram ganhos significativos para as culturas do milho e tomateiro, mostrando potencial para uso como biofertilizantes.
Título em inglês
Response of maize and tomato to the inoculation with diazotrophic bacteria isolated from leaf surface
Palavras-chave em inglês
Biological nitrogen fixation
Diazotroph
Maize
Plant growth promoting bacteria
Tomato
Resumo em inglês
The development of alternative technologies to increasing availability and use efficiency of mineral resources for plants is an important step for sustainable agricultural production. In this context, the supply of nitrogen by biological means, using diazotrophic microorganisms, of which the most studied are rhizobia symbiotically associated with legumes, is an important alternative. However, the efficiency of rhizobium-legume symbioses has not yet been achieved in other plant families, mainly due to limitations associated with the optimization of plant-bacterial combinations. In grasses, endophytic diazotrophs have been used as inoculant, with controversial results. However, it is possible that epiphytic diazotrophic microorganisms may have adaptive advantages over endophytes, due to the lower specificity in their associations with plants, and be more efficient in non-leguminous plants. The objective of the present work was to evaluate the effect of an inoculant produced with diazotrophic bacteria isolated from the phyllosphere on the growth of maize and tomato. Assays were carried out under greenhouse conditions using three isolates of diazotrophic bacteria encapsulated in alginate beads under different levels of nitrogen fertilization. The efficiency of the isolates in fixing nitrogen was evaluated determining nitrogenase activities. The populations of diazotrophic bacteria in the rhizosphere were determined by the most probable number (MPN) technique at the end of the experiment. In addition, parameters such as shoot and root biomass were analyzed. The data were submitted to the analysis of variance, and means were compared by the Duncan test (p<0.05), using the statistical program R. Maize plants at 60 days after inoculation with the J8L isolate presented root dry weight and nitrogenase activity in the rhizosphere 26 and 50% higher than the uninoculated control, respectively. Tomato plants, 30 days after inoculation with the E5L isolate, presented shoot and root dry weight 39 and 31% higher than the uninoculated control, respectively. Part of the effects observed in maize and tomato can be explained by the nitrogen fixation activity and auxin production. Nitrogenase activity in the maize rhizosphere, 60 days after inoculation was higher in the soil without N supply. The population of diazothrophic bacteria in the rhizosphere of inoculated and non-inoculated maize and tomato plants were not significantly different, showing a probable influence of the native diazotrophic community on the total diazotrophic population. In general, isolates J8L and E5L promoted growth of maize and tomato, showing potential for use as biofertilizers.
 
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Data de Publicação
2018-01-16
 
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