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Título: Fixação biológica de nitrogênio e solubilização de fosfatos por bactérias isoladas de nódulos de caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.]
Título Alternativo: Biological nitrogen fixation and phosphate solubilization by bacteria isolated from cowpea nodules [Vigna unguiculata (L.) Walp.]
Autor(es): Marra, Leandro Marciano
Orientador: Soares, Cláudio Roberto Fonsêca Sousa
Membro da banca: Carvalho, Renato Fráguas de
Dias, Disney Ribeiro
Moreira, Fátima Maria de Souza
Assunto: Ácidos orgânicos
Bactérias nitrificantes
Fosfatos
Diversidade fenotípica
Bactérias solubilizadoras de fosfatos
Insoluble inorganic phosphates
Phosphate solubilizing bacteria
Organic acids
Data de Defesa: 26-Fev-2009
Data de publicação: 16-Set-2014
Referência: MARRA, L. M. Fixação biológica de nitrogênio e solubilização de fosfatos por bactérias isoladas de nódulos de caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.]. 2009. 87 p. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2009.
Resumo: A fixação biológica do nitrogênio e a solubilização de fosfatos inorgânicos insolúveis são processos mediados por microrganismos do solo os quais podem aumentar a produtividade das culturas. O objetivo deste trabalho foi isolar e selecionar bactérias nodulíferas em caupi eficientes na fixação biológica de nitrogênio e na solubilização de fosfatos insolúveis, e identificar e quantificar os ácidos orgânicos produzidos possivelmente relacionados à capacidade solubilizadora. Estas bactérias foram isoladas de dois solos contendo concentrações elevadas de P insolúvel, oriundos das cidades de Lavras e de Patos de Minas, utilizando como planta isca o feijão caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.]. Foram obtidos 78 isolados, os quais foram caracterizados de acordo com suas características culturais em meio de cultura 79 juntamente com as estirpes UFLA 03-84, INPA 03-11B e BR3267 (aprovadas pelo Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento - MAPA), para produção de inoculante para o feijão caupi) e também a estirpe de Burkholderia cepacia (LMG1222), utilizada como controle positivo na solubilização de fosfatos. Avaliou-se a eficiência simbiótica (Fixação Biológica de Nitrogênio - FBN) em casa de vegetação e a eficiência na solubilização de fosfatos insolúveis ligados a cálcio (CaHPO4), alumínio (AlH6O12P3) e ferro (FePO4.2H2O) em meio sólido e líquido. Os isolados que se destacaram na solubilização destas fontes de fosfatos foram avaliados também quanto à produção dos ácidos orgânicos: cítrico, glucônico, lático, oxálico, propiônico e succínico. Verificou-se que as comunidades de bactérias isoladas de nódulos de feijão caupi dos dois solos são distintas e apresentam grande variabilidade na eficiência dos processos de FBN e solubilização de fosfatos insolúveis. A inoculação com os isolados L14, P6, P10, P20, P31 e P40 proporcionou maior crescimento das plantas, maior nutrição de nitrogênio e boa nodulação quando comparadas com as estirpes aprovadas pelo MAPA e com o controle nitrogenado. Maior número de isolados solubilizaram fosfatos insolúveis em meio líquido em relação ao meio sólido, e sua capacidade de solubilização decresceu na seguinte ordem: P-Ca > P-Fe > P-Al. A solubilização de P-Ca e P-Fe, pelos isolados, foi relacionada com a diminuição do pH no meio líquido. Os isolados P31 e P40 se destacaram na solubilização de P-Ca, enquanto os isolados P22 e P29 na solubilização de P-Al e os isolados P28 e P39 na solubilização de P-Fe, juntamente com estes se encontra a estirpe LMG1222 que também apresentou alta solubilização nas diferentes fontes de fosfatos. Os principais ácidos orgânicos produzidos por isolados selecionados foram o propiônico, lático + succínico, glucônico, oxálico e cítrico. No entanto não houve correlação quantitativa desses com a solubilização de fosfatos. A maioria dos ácidos orgânicos produzidos por isolados com capacidade solubilizadora de P-Ca atuaram acidificando o meio de cultura, enquanto no meio com P-Fe todos atuaram quelando o íon Fe3+. Desta forma, os bons desempenhos apresentados por alguns isolados nos experimentos avaliados os tornam promissores para futuros testes de eficiência agronômica em feijão caupi.
The biological nitrogen fixation and solubilization of insoluble inorganic phosphates are processes mediated by soil microorganisms which can increase crop productivity. The objective of this study was to isolate and select bacteria nodulating cowpea and efficient in biological nitrogen fixation and solubilization of insoluble phosphates and, to identify and quantify the organic acids produced, possibly related to the solubilizing capacity. These bacteria were isolated from two soils containing high concentrations of insoluble P, from the cities of Lavras and Patos de Minas, by using cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.] as trap species. 78 isolates were obtained which were characterized according to their cultural characteristics in the 79 culture medium together with strains UFLA 03-84, INPA 03-11B and BR3267 (approved by the Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento - MAPA, for the production of cowpea inoculants) and also strain Burkholderia cepacia LMG1222, used as positive control in the solubilization of phosphates. To symbiotic efficiency (biological nitrogen fixation - BNF) was evaluated in the greenhouse and efficiency in the solubilization of insoluble phosphates linked to calcium (CaHPO4), aluminum (AlH6O12P3) and iron (FePO4.2H2O) on solid and liquid media. Strains with high efficiency in phosphate solubilization were also evaluated regarding the production of organic acids: citric, gluconic, lactic, oxalic, propionic and succinic. It was found that communities of bacteria isolated from cowpea nodules in the two soils are different and showed great variability in the efficiency of BNF and solubilization of insoluble inorganic phosphates. The inoculation with isolates L14, P6, P10, P20, P31 and P40 provided greater plant growth, higher nitrogen nutrition and good nodulation compared to the strains approved by MAPA and to the nitrogen control. Larger numbers of isolates solubilized phosphates in liquid than in solid medium and their solubilization capacity decreased in the following order: Ca-P > Fe-P > Al-P. The solubilization of Ca-P and Fe-P was related to the pH decrease in liquid medium. Isolates P31 and P40 stand out in the solubilization of P-Ca, while the isolates P22 and P29 in the solubilization of Al-P and isolates P28 and P39 in solubilization of Fe-P, together with these is the strain LMG1222, which also showed high solubility in the various sources of phosphates. The main organic acids produced by the isolates were propionic, succinic + lactic, gluconic, oxalic and citric. However there was no quantitative correlation of these with the solubilization of phosphates. Most organic acids produced by isolates capable of solubilizing Ca-P acted acidifying the culture medium, while in medium with Fe-P all isolates quelated the Fe3+ ion. So the good performance shown by some isolates evaluated in the experiments make them promising for future experiments on agronomic efficiency in cowpea.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/3713
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
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