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???metadata.dc.type???: Tese
Title: Estudo da atividade funcional de bactérias diazotróficas e o potencial de uso como biofertilizante em genótipos de Brachiaria
???metadata.dc.creator???: Ribeiro, Nathália Virgínia da Silva 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Baldani, José Ivo
First advisor-co: Vidal, Márcia Soares
???metadata.dc.contributor.referee1???: Oliveira, André Luiz Martinez de
???metadata.dc.contributor.referee2???: Coelho, Marcia Reed Rodrigues
???metadata.dc.contributor.referee3???: Caballero, Segundo Sacramento Urquiaga
???metadata.dc.contributor.referee4???: Goi, Sílvia Regina
???metadata.dc.description.resumo???: As pastagens brasileiras (260 milhões ha) são ocupadas principalmente com gramíneas do gênero Brachiaria em razão de sua elevada adaptabilidade e tolerância às condições de solos ácidos e de baixa fertilidade, aliada ao seu valor forrageiro. A maior evidência da importância das forrageiras é o fato de o Brasil possuir o maior rebanho bovino comercial, ser o maior produtor e exportador de carne e o quinto maior produtor de leite. Apesar disso, estima-se que de 50 a 70% das pastagens cultivadas no Brasil encontram-se em processo de degradação, sendo o nutriente nitrogênio o seu principal fator limitante. No entanto, aplicação de fertilizantes nitrogenados onera a produção, sendo assim, uma alternativa para o suprimento de nitrogênio, mesmo que parcial, seria a utilização de bactérias fixadoras de nitrogênio. Diante do exposto, o presente estudo teve por objetivo analisar a diversidade de bactérias diazotróficas associadas e endofíticas em vinte genótipos de Brachiaria mantidos no Banco Ativo de Germoplasma (BAG) do Centro Nacional de Pesquisa de Gado de Corte (CNPGC) e analisar a capacidade funcional das estirpes isoladas em solubilizar fosfato inorgânico e óxido de zinco, produzir sideróforos e ácido-3-indolacético (AIA), e degradar celulose. Em adição, foi avaliado o efeito da inoculação de isolados com características funcionais contrastantes em doze genótipos de Brachiaria em experimento em caixas com solo em casa de vegetação. As bactérias foram isoladas de amostras de solo rizosférico e raízes com e sem desinfestação superficial de todos os vinte genótipos desta gramínea. Foram utilizados dois meios de cultura semi-sólidos e semi-seletivos: LGI (Nitrospirillum amazonense) e NFb (Azospirillum spp.). Os testes das capacidades funcionais foram realizados in vitro e foram utilizados como critério de seleção dos 32 isolados bacterianos utilizados no experimento de inoculação em casa-de-vegetação. Foram realizados três cortes durante o ciclo da planta e que foram avaliados os parâmetros de massa seca da parte aérea e da raiz, e o Ntotal acumulado na planta. Foram obtidos um total de 222 isolados, sendo a maioria isolados de solo rizosfera e raízes não desinfestadas. O tamanho da população de bactérias diazotróficas viáveis, colonizando os 20 genótipos em estudo, variou de 102 a 108 bactérias por grama de solo ou raiz, sendo a maior população observada nas raízes desinfestadas da Brachiaria humidicula H47. No entanto, a maior diversidade de espécies bacteriana foi proveniente do genótipo B. decumbens D24/27 e o maior número de isolados foi obtido do genótipo de B. decumbens X009. O sequenciamento do gene 16S rRNA das bactérias confirmou a presença dos gêneros Azospirillum e Nitrospirillum, além de revelar a presença de outros 15 gêneros bacterianos. Dos 222 isolados, 39,2% foram capazes de solubilizar fosfato inorgânico e 9,5% de Zn, 32,4% apresentaram capacidade celulolítica, 84,2% produziram sideróforos e 18,5% de compostos indólicos em condições in vitro enquanto a presença do gene nifH foi observada em 85,14% dos isolados. A avaliação das características funcionais mostrou que 0,9% possuem todas as seis funções, 5,4% apresentaram cinco das características avaliadas, 42,8% possuem pelo menos três características, 41,9% apresentam duas características funcionais, 7,7% apresentaram somente uma capacidade funcional enquanto que 1,3% não apresentaram nenhuma das capacidades funcionais avaliadas. Os estudos de inoculação das estirpes nos genótipos cultivados em casa de vegetação mostraram que houve diferença significativa a 0,1% em relação ao controle absoluto na produção de biomassa e no acúmulo de N da planta para a maioria dos doze genótipos de Brachiaria testados, estes sendo de até 76,9% para a massa seca da planta e de até 54,3% para o acúmulo de N da planta. Os resultados indicam que a utilização de inoculantes com essas bactérias pode ser uma alternativa natural na redução do uso do fertilizante nitrogenado em busca de diminuição dos custos de produção em pastagens. Além disso, é uma tecnologia limpa, o que contribui para a sustentabilidade das atividades agropecuárias no Brasil, sem comprometer o meio ambiente e consequentemente ajudará o país a atingir seus compromissos mundiais na redução de emissão de gases de efeito estufa e as mudanças climáticas globais. Além disso, é uma tecnologia limpa, o que contribui para a sustentabilidade das atividades agropecuárias no Brasil, sem comprometer o meio ambiente e consequentemente ajudará o país a atingir seus compromissos mundiais na redução de emissão de gases de efeito estufa e as mudanças climáticas globais.
Abstract: Pastures are of great importance for Brazilian cattle and dairy cattle, where about 260 million ha are occupied by native and cultivated pastures. The pastures are mainly occupied with grasses of the genus Brachiaria, due to their high adaptability and tolerance to the acidic soils and low fertility conditions, together with their protein forage value. The greatest evidence of the forage grasse importance is the fact that Brazil has the largest commercial cattle herd, is the largest producer and exporter of meat and the fifth largest milk producer. Despite its economic importance, it is estimated that from 50 to 70% of the pastures cultivated in Brazil are in the process of degradation, being nitrogen its main limitation cause. However, nitrogen fertilizer is applied to increase the production, thus, an alternative for the nitrogen supply, even partially, is the use of nitrogen fixing bacteria. In this sense, the present study aimed to analyze the diversity of associative and endophytic diazotrophic bacteria present in twenty Brachiaria genotypes kept in the Germplasm Active Bank (GAB) of the National Center for Research Gado de Corte (NCRGC) and to analyze the functional capacity of the isolated strains in solubilizing inorganic phosphate and zinc oxide, producing siderophores and acid-3-indoleacetic acid (AIA), and degrading cellulose. In addition, the inoculation effect of the isolates with contrasting functional characteristics was evaluated in twelve Brachiaria genotypes grown in soil boxes in a greenhouse. The bacteria were isolated from rhizospheric soil and roots with and without surface disinfestation samples of all twenty genotypes. Two semi-solid and semi-selective culture media were used: LGI (Nitrospirillum amazonense) and NFb (Azospirillum spp.). The functional capacity tests were performed in vitro and were used as selection criteria for the 32 bacterial isolates used in the greenhouse inoculation experiment. Three cuts were made during the plant cycle and the parametersdry mass of shoot and root, and N total accumulated in the plant were evaluated. A total of 222 isolates were obtained, most of which were isolated from rhizosphere soil and non-disinfested roots. The population size of viable diazotrophic bacteria, colonizing the 20 genotypes, ranged from 102 to 108 bacteria per gram of fresh tissue, the largest population was observed in disinfested roots of B. humidicula H47. However, the greatest diversity of bacterial species came from the genotype B. decumbens D24 / 27 and the greatest number of isolates was obtained from the genotype of B. decumbens X009. Sequencing the 16S rRNA gene from the bacteria confirmed the presence of the genera Azospirillum and Nitrospirillum, and in addition to the presence of 15 other bacterial genera. Out of the 222 isolates, 39.2% were able to solubilize inorganic phosphate and 9.5% of Zn, 32.4% presented cellulolytic capacity, 84.2% produced siderophores and 18.5% indole compounds under in vitro conditions while the presence of the nifH gene was observed in 85.14% of the isolates. The evaluation of functional characteristics showed that 0.9% had all six functions, 5.4% had five of the characteristics evaluated, 42.8% had at least three characteristics, 41.9% presented two functional characteristics, 7.7% presented only a functional capacity while 1.3% did not present any of the functional capacities. The strain inoculation studies showed that there was a significant difference at 0.1% in relation to absolute control in the biomass production and N accumulation in the plant of the twelve Brachiaria genotypes, these being up to 76.9% for the dry mass and up to 54.3% for the N accumulation in the plant. The results suggest that the use of inoculants with these bacteria may be a natural alternative in reducing the use of nitrogen fertilizer in order to reduce the costs in pastures. In addition, inoculation is a clean technology, which contributes to the sustainability of agricultural activities in Brazil, without compromising the environment. It may also help the country to achieve its global goals in reducing greenhouse gas emissions and global climate change.
Keywords: Pastagem
bactérias promotoras crescimento vegetal
gene 16S rRNA
inoculação
diversidade
Pasture
plant growth promoting bacteria
16S rRNA gene
inoculation
diversity
???metadata.dc.subject.cnpq???: Agronomia
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
???metadata.dc.publisher.initials???: UFRRJ
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Agronomia
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia
Citation: RIBEIRO, Nathália Virgínia da Silva. Estudo da atividade funcional de bactérias diazotróficas e o potencial de uso como biofertilizante em genótipos de Brachiaria. 2018. 160 f. Tese (Doutorado em Fitotecnia) - Instituto de Agronomia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica - RJ, 2018.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/4877
Issue Date: 25-Sep-2018
Appears in Collections:Doutorado em Fitotecnia

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