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Bactérias Promotoras de Crescimento de Plantas

Prof. Everlon Cid Rigobelo

Universidade Estadual Paulista

Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias

Campus de Jaboticabal

Departamento de Produção Vegetal

Apresentação

• Desafios da Agricultura

• Adubação Química

• Bactérias Promotoras de Crescimento de Plantas

- Benefícios BPCP

• Micro-organismos e culturas

• Formas de promoção de crescimento

Apresentação

• Imobilização microbiana

Desafios da Agricultura Brasileira

• Produtividade

• Menor custo de produção

• Menor impacto ambiental

Vantagens - Adubação Química

• Aumento da Produtividade

• Diminuição do custo por unidade

• Volume de produção

– Commodities

Adubação Química

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Problemas - Adubação Química

• Salinização dos solos

• Lixiviação de nutrientes

• Volatilização

• Eutrofização das águas

Salinização dos Solos

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Lixiviação de Nutrientes

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Volatilização de Nutrientes

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Eutrofização das Águas

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Desertificação

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Bactérias Promotoras de

Crescimento de Plantas -BPCP

• Micro-organismos com habilidades

– Promover aumento da matéria seca vegetal

• Causar benefícios às plantas

• Aumentando a produção

Benefícios para as Plantas

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Melhor para a Planta

Melhor para o micro-organismo

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Micro-organismos patogênicos?

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Benefícios do uso e BPCP

• Aumento da clorofila na área foliar

• Atraso da senescência

• Crescimento das raízes

• Absorção de nutrientes

Pérez-Montaño, 2014https:indiamart.com

Benefícios do uso e BPCP

• Tolerância ao estresses abiótico

• Biocontrole de patógenos

• Aumento da massa seca e altura

– Raízes e caule

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Pérez-Montaño, 2014

BPCP

• Fixadoras de N

• Bacillus

• Azospirillum

• Azoarcus

• Azotobacter

• Bacillus polymixia

• Burkholderia

• Gluconoacetobacter

• Herbaspirillum

• Solubilizadora de P

• Azospirillum

• Bacillus

• Burkholderia

• Erwinia

• Pseudomonas

• Rhizobium

• Serratia

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Algumas BPCP

Burkholderiacepacia

Azospirillum Bacillusmegaterium

Bacilluspolymixia

Herbaspirillum Azotobacter

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Micro-organismos – Culturas

Milho e Arroz



Trigo



Soja


Drogue et al., 2012

“Faz-se necessário entender como as raízes de

plantas selecionam os micro-organismos para formar

as comunidades microbianas da rizosfera”

“Para se garantir o estabelecimento dessas

comunidades microbianas no solo interagindo como

a planta”


Formas de promoção do crescimento

• Biofertilização

– Melhoram a captação de nutriente pela planta

• Rizorremediação e controle do estresse

– Remoção e degradação de poluentes

– Enzima ACC diaminase – diminui o etileno



• Fitoestimulação

– Fitohormônios AIA, citocininas

– Giberelinas e auxinas

– COVs altera morfogêneses da raiz

– Melhora a captação de mineral

– Exsudação

– COVs componentes orgânico volátil como 2,3 butanediol, acetoína,

– Terpenes, jasmonates.https:ptdreamstime.com


• Biocontrole de patógenos

– Benefícios indireto

– Prejudicando o patógeno favorece o hospedeiro


Biocontrole

• Antagonismo – inibição do patógeno

– Antibióticos

– Toxinas

– Moléculas biossurfactantes

– Competição por nutrientes

– Sítios de colonização


Biocontrole

• Indução do Sistema Resposta

– Desencadeado por moléculas indutoras

– Dependente do etileno e ácido jasmonico (sinal)

– Modulação das propriedades físicas e

bioquímicas das plantas


Biocontrole

• Competição por ferro

– Aerobiose – Fe2+ oxidado para Fe3+ (insolúvel)

– Sideróforos formam complexo com Fe3+ (insolúvel)

– Membrana do micro-organismo Fe3+ reduzido para

Fe2+ e entra na célula

– Patógeno não capta Fe2+


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Interferência no sistema Quorum

Sensing

• QS

– Regulação da expressão gênica em resposta as

mudanças na densidade populacional.

– Mediada por sinais moleculares como AHL

– AHL – Acil homoserina lactose


Quorum sensing

• Controla/ativa

– Síntese de fatores de virulência

– Formação de biofilme

– Produção de exopolissacarídeos e toxinas

– Transferência de plasmídeos e motilidade


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Interferência no sistema Quorum

Sensing

• BPGP

– Produzem enzimas acilase ou lactonase

– Essas enzimas degradam o AHLs

– Evitando o surgimento de fatores de virulências

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Chauhan, 2015

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Bactérias Solubilizadoras de P

Rodrigues, 1999

Enzimas sintetizadas pelas

solubilizadoras

Rodrigues, 1999

Mecanismos de ação das BPCP


Bactérias produtoras de

fitohormônios


Bactérias usadas no controle de

doenças


Produtos comerciais biológicos


Imobilização

• Proteção do micro-organismos

• Liberação gradual

• Tempo de mudança no meio

• Fonte de nutrientes na fórmula

Imobilização

Estufa de Circulação

de ar

Bactérias Imobilizadas

Produtos

Conclusão

• As bactérias mais utilizada como BPCP são dos gêneros

Azospirillum, Bacillus e Pseudomonas e de fungo o gênero Glomus.

• Os melhores resultados em crescimento de plantas são alcançados com

a bactéria, planta e condições ambientais CORRETAS.

• Os ESFORÇOS devem ser feitos para se desenvolver inoculantes que

permitam a maior PERSISTÊNCIA desses microorganismos no

ambiente.

• Isso permitiria uma diminuição da quantidade de fertilizantes químicos

e inseticidas usados para melhorar a fertilidade do solo e a

produtividade.

O papel dos infinitamente pequenos é

infinitamente grande

Bactérias Promotoras de

Crescimento de Plantas

A microbiologia promovendo a

produção vegetal

Literatura Citada

• Abbasi MK, Sharif S, Kazmi M, Sultan T, Aslam M. Isolation of plant growth

promotingrhizobacteria from wheat rhizosphere and their effect on improving

growth,yield and nutrient uptake of plants. Plant Biosyst 2011;145:159–68.

• Acosta-Martinez V, Doued S, Allen S, Sun Y. Tag-encoded pyrosequencing analysis of

bacterial diversity in a single soil bacterial diversity in a single soil type as affected by

management and land use. Soil Biol Biochem, 2008, 40: 2762-2770.

• Ahmad F, Ahmad I, Khan MS. Screening of free-living rhizospheric bacteria for

theirmultiple plant growth promoting activities. Microbiol Res 2008;163:173–81.

• Altomare C, Norvell WA, Bjorkman T, Harman G. Solubilization of phosphates

andmicronutrients by the plant growth-promoting and biocontrol fungus Trichoderma

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• Araújo AES, Baldani VLD, Galisa PS, Pereira JA, Baldani JI. Response of

traditionalupland rice varieties to inoculation with selected diazotrophic bacteria

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Literatura Citada

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temperaturefor plant growth promoting rhizobacteria on soybean [Glycine max (L.)

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proteamaculans strain and its soybean growth-promoting activity under greenhouse

conditions. J Exp Bot 2002a;53:1495–502.

• Barea JM, Azcón R, Azcón-Aguilar C. Mycorrhizosphere interactions to improve plant

fitness and soil quality. Antonie Van Leeuwenhoek 2002;81:343–51.

• Bashan Y, Holguin G. Azospirillum–plant relationships: environmental and

physiological advances (1990–1996). Can J Microbiol 1997;43:103–21.

Literatura Citada

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Plantas. Instituto Agronômico 1984, 48p.

• Berg G. Plant microbe interactions promoting plant growth and health: per-spectives for

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• Bevivino A, Sarrocco S, Dalmastri S, Tabacchioni S, Cantale C, Chiarini L.

Characteriza-tion of a free-living maize rhizosphere population of Burkholderia cepacia:

effectof seed treatment on disease suppression and growth promotion of maize. FEMS

Microbiol Ecol 1998;27:225–37.

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in agriculture. World J Microbiol Biotechnol 2012;28:1327–50.

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biocontrol by rhizobacteria. Curr Opin Plant Biol 2001;4:343–50.

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Azospirillumspp. on nitrogen accumulation by field grown wheat. Plant Soil

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Literatura Citada

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• Boukhalfa H, Crumbliss AL. Chemical aspects of siderophore mediated iron

transport.Biometals 2002;15:325–3919.

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iron uptake pathway and its metal specificity. J Bacteriol 2009;191:5317–25.

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