Nickel (Ni) is an essential element to N metabolism due to the fact it is a structural component of the enzymes urease and hidrogenase. Thus, this study was carried out in three different experiments with the aims of: (i) to investigate the pathway of Ni sources (NiSO4; Ni(OH)2 micrometric ~ 24 µm; Ni(OH)2 nanometric ~ 5 nm), by µ - XRF and SEM, after dressing soybean seed with Ni in soybean plants grown on rhizotrons; (ii) to investigate the effects of Ni sources in soybean plants, under greenhouse conditions, applied via seed or leaf on BFN (by 15N natural abundance method), urease, reductase nitrate, nitrogenase activity, nitrate, ammonia, ureides concentration, photosynthetic parameters and biomass in soybean plants; (iii) to examine the distribution and translocation of foliar-applied Ni in soybean leaves grown in hydroponic solutions by Synchrotron micro-X-ray fluorescence analysis and also to determine the effect of seed Ni concentration on urease activity and to establish whether an internal (presence of cotyledons) or to external (absence of cotyledons) supply of Ni can compensate for Ni nickel within the seed. The results of µ - XRF and SEM revealed that the hilum of soybean seeds coated with Ni showed areas of high spot of Ni concentrated and the seeds that received Ni based on nanoparticles had lower germination rate compared to treatments of Ni sulfate and Ni micrometric. The soybean seedlings grown in the rhizotrons showed higher quantity of Ni in roots and in the rhizosphere soil. Therefore, the Ni applied in the seed is either transported throughout the imbibition or provides a fertile microenvironment that favors the primary seedling development. Foliar application associated with nanoparticles had more positive impact on soybean growth, physiology and biological nitrogen fixation than sulfate Ni fertilizers. Regarding soybean cultivated in hydroponic solution, the results showed that leaf Ni concentrations, shoot biomass and urease activity were augmented by increasing either internal (from cotyledon seed store) or external (in solution) nickel supply. Synchrotron micro-X-ray fluorescence showed that trichomes are an important pathway for foliar Ni absorption in soybean

Níquel (Ni) é um elemento essencial para o metabolismo do nitrogênio, por ser componente estrutural da enzima urease e hidrogenase. Portanto, este trabalho foi realizado a partir do desenvolvimento de três experimentos distintos com o intuito de: (i) investigar a absorção de Ni nas sementes e o posterior transporte a longa distância nas plântulas de soja desenvolvidas em rhizotrons, por meio das técnicas analíticas de: Fluorescência de Raios X (XRF) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), após o tratamento das sementes com as seguintes fontes de Ni: (NiSO4; Ni(OH)2 micrométrico ~ 24 µm; Ni(OH)2 nanométrico ~ 5 nm); (ii) investigar os efeitos da aplicação das fontes de Ni nas plantas de soja (via tratamento de semente ou aplicação de Ni nas folhas), cultivadas em condições de casa-de-vegetação, na fixação biológica de nitrogênio (FBN), por meio da técnica isotópica de abundância natural de 15N, pela avaliação da nodulação, pelas quantificações das atividades das enzimas urease, nitrato redutase e nitrogenase, pela determinação das concentrações de nitrato, amônia e ureideos nos tecidos vegetais, bem como pela avaliação dos parâmetros fotossintéticos (clorofila e carotenoides) e pela produção de biomassa de grãos; (iii) examinar a distribuição espacial e translocação do Ni aplicado nas folhas das plantas crescidas em solução hidropônica, por meio da técnica de espectrometria de fluorescência de Raios-X e também avaliar o efeito da contribuição do conteúdo de Ni nas sementes de soja na atividade da uréase, bem como investigar se o pool interno de Ni nos cotilédones (plântulas com a presença de cotilédone) ou baixo conteúdo de Ni (retirado dos cotilédones das plântulas) pode compensar baixa concentração de Ni na semente. Os resultados do µ - XRF e MEV revelaram que o hilo das sementes de soja tratadas com Ni apresentavam áreas com alto acúmulo de Ni e que sementes tratadas com nanopartículas de Ni apresentaram a menor taxa de germinação comparada com sementes tratadas com sulfato de Ni e Ni(OH)2 micrométrico. As plântulas de soja crescidas nos rhizotrons, as quais receberam Ni obtiveram alta quantidade de Ni nas raízes e na rizosfera. Portanto, a aplicação de Ni nas sementes é ou transportado através do processo de percolação ou fornece um micro ambiente adequado, o qual favorece o desenvolvimento inicial da plântula. A aplicação foliar com nanopartículas de Ni(OH)2 incrementou o desenvolvimento das plantas de soja, incrementando a eficiência da fixação biológica de nitrogênio, em relação as fontes de sulfato de Ni. Em relação a soja cultivada em solução hidropônica (experimento #3), os resultados mostraram que as concentrações de Ni na folha, a produção de biomassa da parte aérea e a atividade da urease aumentou com o suprimento de Ni (adição de Ni na solução) ou em plantas com alto conteúdo de Ni proveniente dos cotilédones. A técnica de Raios X de fluorescência (XFM) realizada no ANSTO-Sincrotron mostrou que os tricomas são uma importante via de absorção de Ni pelas folhas de soja