Promoção de crescimento de arroz por rizóbios em diferentes níveis de adubação nitrogenada / Growth promotion of rice by rhizobia at different levels of nitrogen fertilization

RESUMO: Embora os rizóbios não apresentem a capacidade de fixar nitrogênio em plantas de arroz, estes podem estimular o crescimento da parte aérea e da raiz, aumentando a absorção de nutrientes, como o nitrogênio, e a produtividade. Com o trabalho, avaliou-se o efeito de rizóbios em promover o crescimento de plantas de arroz em função de doses de nitrogênio (N). Efetuou-se um experimento com vasos contendo solo e plantas da cultivar IRGA 424. As plantas foram inoculadas com oito isolados de rizóbios e adubadas com doses equivalentes a 0, 40, 80 e 160kg N ha-1. Avaliou-se a matéria seca e a quantidade de N acumulada na parte aérea e o perfilhamento das plantas. O efeito do N no crescimento de arroz aumentou com a inoculação de rizóbios. A matéria seca da parte aérea das plantas inoculadas e que receberam, aproximadamente, metade da maior dose de N foi equivalente às que receberam a maior dose desse nutriente e sem inoculação. Além disso, a inoculação com rizóbios aumentou o perfilhamento e a absorção de N. A inoculação de rizóbios em arroz, embora não dispense a adubação nitrogenada, tem potencial para aumentar a produção e a eficiência do uso do N.

ABSTRACT: Although rhizobia do not show the ability to fix nitrogen in rice plants, they can stimulate shoot and root growth and even increase productivity and also can increase the plant efficiency in the absorption of nutrients such as nitrogen. This study evaluated the effect of rhizobia in promoting the growth of rice plants fertilized with nitrogen (N). An experiment was developed in pots containing soil and rice of the cultivar IRGA 424. The plants were inoculated with eight isolates of rhizobia and fertilized with 0, 40, 80 and 160kg N ha-1. We evaluated the dry matter of shoots, tillering and amounts of N absorbed by the shoots. The effect of N on rice growth increased by inoculation of rhizobia. Inoculated plants and fertilized with approximately half of the higher N dose, produced shoot equivalent of the plants that received the highest dose of this nutrient and without inoculation. Moreover, inoculation with rhizobia increased tillering and absorption of N. The practice of rhizobia inoculation in rice, although not replace the nitrogen fertilization, have great potential for rice farmers, allowing greater production and efficiency of N use.

Caracterização e influência de rizóbios isolados de alfafa na germinação e desenvolvimento inicial de plântulas de arroz / Characterization and influence of alfafa rhizobia on germination and early growth of rice seedling

A inoculação de plantas leguminosas com rizóbios é um dos principais métodos biotecnológicos de utilização de micro-organismos em plantas visando à fixação biológica de nitrogênio na agricultura. No entanto, nos últimos anos, vêm sendo observada nesses micro-organismos a capacidade de produção de fitohormônios, principalmente o ácido indol-acético (AIA) e a promoção de crescimento em gramíneas. Dessa forma, os objetivos deste trabalho foram quantificar o ácido indol-acético produzido por rizóbios isolados de alfafa, avaliar o efeito da inoculação desses micro-organismos na germinação de sementes de arroz e realizar a caracterização genética desses isolados. Nove rizóbios isolados de nódulos de alfafa foram avaliados quanto a sua capacidade de produção de equivalentes de AIA e a influência da inoculação desses micro-organismos na germinação e desenvolvimento de plântulas de arroz. Os rizóbios produtores de AIA foram identificados pelo sequenciamento da região do gene 16S do DNAr. A produção de equivalentes ao ácido indol-acético foi observada em todos rizóbios, com valores que variaram de 43,04 a 101,26µg mL-1 em meio de cultura. Com relação à germinação das sementes de arroz, a inoculação com rizóbios acelerou o processo e o crescimento de suas plântulas. Os rizóbios UFRGS Ms58, Ms515, Ms195, Ms205, Ms2010 e 2012 foram identificados como pertencentes à espécie Sinorhizobium meliloti e UFRGS Ms55, Ms72 e Ms75 à espécie Rhizobium sp.

The inoculation of leguminous plants with rhizobia is one of the main methods of biotechnological use of microorganisms in order to obtain biological nitrogen fixation in agriculture. However, in recent years it has been attributed to these microorganisms the ability to produce phytohormones, mainly indole acetic acid (IAA), and to promote the growth in grasses. Thus, the objectives of this study were to quantify the indole acetic acid produced by rhizobia from alfalfa and to evaluate the effect of inoculation of these microorganisms on the germination of rice seed and to perform the genetic characterization of these isolates. Nine rhizobia, from nodules of alfalfa, were evaluated for their ability to produce IAA equivalents and for their influence in inoculating these microorganisms on germination and seedling development of rice. Moreover, these rhizobia producers of IAA were identified by the 16S region of DNAr. The equivalent production of indole acetic acid was observed in all tested isolates, with values ranging from 43.04 to 101.26µg mL-1 in culture medium. Regarding the germination of rice seeds, the inoculation with rhizobia accelerated this germination and its growth. Microorganisms UFRGS Ms58, UFRGS Ms515, UFRGS Ms195, UFRGS Ms205, UFRGS Ms2010 and UFRGS 2012 were identified as belonging to the species of Sinorhizobium meliloti. Microorganisms Ms55 UFRGS, UFRGS Ms75 and UFRG Ms72 were identified as belonging to the species of Rhizobium sp.

Seleção a campo de rizóbios nativos para cornichão / Field selection of native rhizobio for bird’s-foot trefoil

O cornichão (Lotus corniculatus L.) tem sido apontado como uma das forrageiras mais promissoras para o uso no Rio Grande do Sul. No entanto, pouco se conhece a respeito da interação dessas plantas com os rizóbios nativos em condições de campo. Este estudo visou a avaliar a eficiência das interações entre rizóbios e plantas de Lotus corniculatus cv. 'São Gabriel' em condições de campo. O experimento foi conduzido na Estação Experimental Agronômica da UFRGS com delineamento de blocos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos estudados foram: dois controles sem inoculação (um com a adição de 80kg ha-1 de nitrogênio na forma de uréia e outro sem a adição de nitrogênio); inoculação com rizóbios: estirpes SEMIA 816, recomendada no Brasil, U510, recomendada no Uruguai, U512, em estudo no Uruguai, e quatro isolados de rizóbios nativos (UFRGS Lc322, UFRGS Lc349, UFRGS Lc269 e Iso 7). O isolado UFRGS Lc322 e a estirpe U510 são mais eficientes do que a estirpe SEMIA 816, recomendada para cornichão no país. Além disso, a produção de forragem das plantas inoculadas com o isolado UFRGS Lc322 e a estirpe U510 superou a obtida com a adição de 80kg ha-1 de nitrogênio.

The bird's-foot trefoil (Lotus corniculatus L.) has been pointed as one of the most promising forage plants for use in Rio Grande do Sul. However, there is lack of information about the interaction of those plants with the native rhizobia in field conditions. This study aimed to evaluate the efficiency of interactions between rhizobia and plants of Lotus corniculatus cv. 'São Gabriel' in field conditions. The experiment was carried out in the Agronomic Experimental Station (EEA) of the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS), using random block design with four replications. The treatments were: two controls without inoculation (one with the addition of urea corresponding to 80kg ha-1 of nitrogen and other without nitrogen addition); inoculation with rhizobia: strain SEMIA 816, recommended in Brazil, U150 recommended in Uruguay and U512, being studied in Uruguay, and four rhizobia isolates (UFRGS Lc322, UFRGS Lc349, UFRGS Lc269 e Iso 7). The rhizobia isolate Lc322 and the strain U510 are more efficient than the strain SEMIA 816, which is recommended for bird's-foot trefoil in the country. Furthermore, the forage production of plants inoculated with the isolate Lc322 and the strain U510 surpassed that, with the addition of 80kg ha-1 of nitrogen.

Rizóbios nativos do Rio Grande do Sul simbioticamente eficientes em Lotus glaber / Rhizobia native from Rio Grande do Sul simbiotically efficient in Lotus glaber

As leguminosas forrageiras, além de contribuírem para o aumento da oferta de forragem com alto teor de proteína, também são importantes como cobertura vegetal de solos. Entre as leguminosas com grande potencial forrageiro, espécies do gênero Lotus têm se destacado. Este trabalho visou à seleção de rizóbios nativos eficientes em Lotus glaber a partir de amostras de solo de cinco localidades do Rio Grande do Sul. Obtiveram-se 259 isolados de rizóbios, que foram avaliados quanto à morfologia colonial e produção de melanina. Destes, 15 isolados foram selecionados para avaliação da eficiência na fixação simbiótica de nitrogênio em experimento em casa de vegetação e caracterizados geneticamente por comparação do perfil eletroforético dos produtos de amplificação do DNA genômico, por PCR com os oligonucleotídeos iniciadores BOX e ERIC. Apenas cinco isolados produziram melanina. Nove isolados foram mais eficientes do que a estirpe SEMIA 830, que é autorizada para a produção de inoculante para L. glaber no país. Na caracterização genética, observou-se que nenhum isolado apresentou identidade com as estirpes recomendadas, o que demonstra que, nos solos do Rio Grande do Sul, existem rizóbios autóctones eficientes na fixação simbiótica de nitrogênio com L. glaber, podendo ser recomendados para estudos a campo, visando a uma futura produção de inoculantes para estas leguminosas no Brasil.

Forage legumes besides contributing to increase the supply of high protein content forage are also good cover for the soil surface. Among the legumes with high potential forage, the genus Lotus has been outstanding. This research aimed to selectnative rhizobia efficient in fixing nitrogen with Lotus glaber, from soil samples of five localities of Rio Grande do Sul. A total of 259 rhizobia isolates were obtained, which were evaluated based on colony morphology and in vitro melanin production. Among them, 15 isolates were selected for the evaluation of the symbiotic nitrogen fixation efficiency in greenhouse experiments and genetically characterized by genomic DNA fingerprinting, PCR amplification with BOX and ERIC primers. Only five isolates produced melanin. Nine isolates were more efficient than strain SEMIA 830, which is authorized for the production of commercial inoculants of L. glaber in Brazil. In relation to the genetic characterization, the isolates have shown no similarity with the commercial strains, indicating that in the soils of Rio Grande do Sul there are autochthonous rhizobia capable of efficient symbiotic nitrogen fixation with L. glaber, which might be recommended for field evaluations, aiming a future production of inoculants for this legume in Brazil.

Imobilização de nitrogênio em solo cultivado com milho em sucessão à aveia preta nos sistemas plantio direto e convencional / Nitrogen immobilization in soil cropped with maize in sequence to black oats in conventional and in no-till systems

O presente trabalho teve como objetivos avaliar a quantidade de nitrogênio imobilizado e a sua remineralização, nos sistemas plantio direto (SPD) e convencional (SC), ao longo do ciclo do milho. Para tal, foram coletadas amostras da camada de 0-5cm de solo semeado com milho em sucessão à aveia preta, sob os sistemas convencional e plantio direto, no dia da semeadura do milho e 46, 62, 88 e 112 dias após. Amostras da parte aérea das plantas de milho foram coletadas nas mesmas épocas, com exceção da primeira, e avaliadas quanto à quantidade de nitrogênio acumulado. As amostras de solo foram avaliadas quanto à quantidade de nitrogênio mineral no solo, de nitrogênio e carbono potencialmente mineralizáveis, atividade de urease e de nitrogênio imobilizado na biomassa microbiana. A imobilização microbiana do nitrogênio foi maior no sistema plantio direto, levando a uma menor quantidade de nitrogênio mineral no solo e resultando em menor acúmulo de nitrogênio na parte aérea do milho ao final do seu ciclo neste sistema, em comparação com o convencional. Não foi observada remineralização do nitrogênio imobilizado, indicando que a biomassa microbiana atuou mais como agente da mineralização de nitrogênio orgânico do que como fonte de nitrogênio potencialmente mineralizável.

Characterization of variants of Bradyrhizobium elkanii and B. japonicum and symbiotic behaviour in soybeans

Variantes em estirpes de rizóbio usadas na produção de inoculantes não são desejáveis e podem propiciar resultados inesperados na inoculação da leguminosa. Estudou-se a variabilidade nas características fenotípicas e a estabilidade genética das estirpes de Bradyrizobium recomendadas para a inoculação em soja. Foram isolados variantes com morfologia colonial estável das estirpes SEMIA 5080 de Bradyrhizobium japonicum e SEMIA 5019 de B. elkanii. Variantes da estirpe SEMIA 587, obtidas por outro autor, também foram estudadas. As variantes diferiram nas características coloniais, capacidade de nodulação, eficiência na fixação de nitrogênio, e competitividade para formação de nódulos em duas variedades de soja (Jacui 7 e IAS 5). O comportamento simbiótico das variantes diferiu de acordo com as variedades onde foram inoculadas. Somente as variantes 5019 G e 5019 P, originadas da estirpe SEMIA 5019, diferiram quanto ao perfil isoenzimático. Observou-se diferenças na resistência a antibióticos entre as variantes das duas estirpes. Análises relacionando as características simbióticas com morfologia colonial ou resistência a antibióticos não foram conclusivas. A variabilidade em estirpes de rizóbio pode ser um fator importante a ser considerado nos programas de seleção de estirpes e no monitoramento da preservação das culturas bacterianas para a produção de inoculantes.

University education and training of microbiologists in Brazil: 1990-2000

Este artigo visa contribuir para a discussão relacionada ao futuro da microbiologia no Brasil. Este trabalho apresenta um levantamento, realizado em 2001, que mostra um quadro da situação atual da microbiologia no Brasil. A maioria das conclusões são fundamentadas nos dados coletados dos cursos universitários e dos dados fornecidos pelo Conselho Nacional de Pesquisa (CNPq) brasileiro e pela Coordenação para o Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). No entanto, algumas das afirmativas são baseadas mais nas experiências de ensino de pós-graduação em microbiologia do que nos dados fornecidos pelas instituições oficiais. Tais afirmativas foram feitas no sentidos de incrementar o desenvolvimento da microbiologia no Brasil. Além disso, é apresentado um plano que propõe maior número de bolsas concedidas para a área de microbiologia, para aumentar a possibilidade de formar uma massa crítica necessária para maior desenvolvimento da microbiologia brasileira, visando produzir discussão e mais debate sobre o futuro da microbiologia no Brasil.