Impacto do uso de Rhizobium no rendimento de feijão-caupi, cont...

Agrobiologia

CONACMini-curso

Teresina, PI22 a 24/5/2006

Como selecionar uma estirpe de rizóbio para ser utilizada como inoculante

Leguminosas tropicais:• São consideradas como apresentando pouca especificidade

em relação ao microssimbionte;• Nodulam bem com as estirpes nativas;• Dificuldade de selecionar inoculante que precisa ser

competitivo frente a outras populações microbianas;• Seleção de estirpes costuma apresentar resultados muito

variados;• Exceto para soja, a utilização de inoculante rizobiano no

Brasil é relativamente baixa;

Embrapa Agrobiologia

• otimização da FBN em leguminosas tropicais:

caupi ou feijão-de-corda(Vigna unguiculata)

amendoim(Arachis hipogaea)

Efeito da seca sobre a população de rizóbio

Lindete M. Vieira Martins

Estirpes de rizóbio previamente selecionadas foram avaliadas em área de

sequeiro durante 2 anos consecutivos

Esquemas de Inoculação: 1 - Inoculação somente no primeiro plantio - avaliar a

sobrevivência da estirpe no solo durante o período entre os dois plantios,

2 - Inoculação somente no cultivo do segundo plantio -

avaliar o efeito da presença da cultura sobre a população nativa quer seja na sua multiplicação quer seja na seleção de estirpes,

3 - Inoculação nos 2 plantios -avaliar a eficácia da segunda inoculação no potencial competitivo da estirpe.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

cult 1 cult 2 cult 1 cult 2 cult 1 cult 2

nodu

les

num

ber

negative serogroup strains positive serogroup strains

inoc. schedule I inoc. schedule II inoc. schedule III

a a

bB

A A

Ocupação Nodular pelo inoculante em caupi cultivado em Ocupação Nodular pelo inoculante em caupi cultivado em

área de sequeiro de Pernambucoárea de sequeiro de Pernambuco

Produtividade de caupi inoculado com estirpes de rizóbio ao longo de 2 plantios

Nitrogênio no grão de caupi inoculado com estirpes de rizóbio ao longo de 2 plantios

0

1

2

3

4

5

6

7

BR

3267

BR

3268

BR

3269

BR

3270

BR

3271

BR

3272

BR

3273

BR

3274

BR

3275

BR

3276

Abs

contr

N

contr

cowpea strains

gra

in

nitr

oge

n

(g/p

lan

t)

B

LSD =0,46

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

cult 1 cult 2 cult 1 cult 2 cult 1 cult 2 cult 1 cult 2 cult 1 cult 2 cult 1 cult 2 cult 1 cult 2 cult 1 cult 2 cult 1 cult 2 cult 1 cult 2

nodu

les

num

ber

negative serogroup strains

positive serogroup strains

BR 3267 BR 3268 BR 3269 BR 3270 BR 3271 BR 3272 BR 3273 BR 3274 BR 3275 BR 3276

serogroup strainspositive negative

cult 1 cult 2 cult 1 cult 2

Ocupação nodular por estirpes inoculantes em caupi

Conclusões

• A inoculação de rizóbio no caupi em área de sequeiro, foi capaz de aumentar a produtividade em até 35%, produção equivalente a uma adubação de 50 kg N/ha – alternativa para área de sequeiro;

• A inoculação promoveu um aumento significativo no número de nódulos;

• A ocupação dos isolados nos tratamentos inoculados atingiram níveis próximos a 100%;

Seleção de estirpes para inoculação de caupi em áreas recém-abertas de Cerrado do sul de

Piauí e MaranhãoJerri Edson Zilli

1. Seleção em casa-de-vegetação2. Seleção em campo

Plant dry matter (g)

0 2 4 6 8 10

BR3281

BR3267

BR3288

BR3287

BR3286

BR3262

BR2001

BR3280

BR3278

BR3284

BR3283

BR3282

BR3277

BR3279

BR3285

Total N (mg)

0 100 200 300

Dry weight nodules (g)

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Bradyrhizobium sp.B. japonicumB. elkanii

CV (%) = 22,32 CV (%) = 19,26 CV (%) = 24,45

a

a

a

c

ab

bc

c

ac

bc

c

c

a

a

a

a

d

cd

bcd

abc

abcd

abc

abc

abc

ab

a

abc

abc

ab

a

bcd

a

ab

ab

bc

bc

c

abc

abc

abc

abc

abc

bc

bc

bc

bc

Acúmulo de nitrogênio, produção de matéria seca e massa nodular de plantas de caupi inoculadas com estirpes de Bradyrhizobium spp. em casa-de-vegetação. * DMS obtido com dados transformados por raiz quadrada.

BR3281

BR3267

BR3288

BR3287

BR3286

BR3262

BR2001

BR3280

BR3278

BR3284

BR3283

BR3282

BR3277

BR3279

BR3285

AR

A (

nm

oles

.ml-1

)

0

10

20

30

40

50

60

Bradyrhizobium sp. B. japonicum B. elkanii

a aa

ab

ab

ab

abab

abab

ab

ab

b

b

ab

CV (%) = 21,15

Análise de redução de acetileno de estirpes de Bradyrhizobium spp. utilizadas como inoculantes de plantas de caupi em casa-de-vegetação.

Relative efficiency (%)

0 20 40 60 80 100

Tot

al N

(m

g)

0

50

100

150

200

250

300

ER vs MS (g): 32,0904 ER vs MS (g): 51,7074 ER vs MS (g): 54,7074 ER vs MS (g): 61,8509 ER vs MS (g): 61,8834

HUP- HUP+

Bradyrhizobium sp.B.elkaniiB.japonicum

BR3287

BR3286

BR3281

BR3285

BR3277

BR3283

BR3279

BR3282BR3284

BR3278

BR3280BR3288

BR2001

BR3267

BR3262

Acúmulo de nitrogênio em relação a eficiência relativa de estirpes de Bradyrhizobium spp. utilizadas com inoculantes para plantas de caupi em casa-de-vegetação.

B. elakanii

a a a

ab

abc

B. japonicum

c c

cc

bc

a

c c c

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Po

sit

ive

no

du

les

re

ac

tio

n

(%)

BR

3267B

R3288

BR

3287B

R3262

BR

2001B

R3280

BR

3278

BR

3267B

R3288

BR

3287B

R3262

BR

2001B

R3280

BR

3278Inoculated Control

Ocupação nodular, avaliada pela técnica de ELISA, em plantas de caupi cultivadas em experimento de campo.

Conclusões

• Otimização da FBN deve visar a seleção de estirpes que sejam tanto eficiente quanto competitivas

• B. japonicum x B. elkanii

• Fator Hup

Seleção de associações capazes de manter

atividade de fixação biológica de nitrogênio em condições de altas temperaturas

estirpes de rizóbio – Romano Valicheskigenótipos de caupi – Gustavo R. Xavier

O caupi é uma leguminosa reconhecidamente capaz de manter níveis adequados de FBN sob temperatura elevada

A tolerância a altas temperaturas é decorrente da presença de genes de resistência à temperatura que no caso do caupi devem

estar relacionados ao processo de FBN.

CAUPIIPA 206

Seleção de estirpes inoculadas na cultivar de caupi IPA 206, capazes de manter atividade de FBN após

choque térmico

15 estirpes eficientes

15 estirpes eficientes

Choque térmico

IPA 206x

estirpes tolerante ao choque térmico

Estirpes de rizóbio isoladas de nódulos de

caupi cultivado em amostras de

solo do Nordeste do

Brasil

Bradyrhizobium japonicum

BR 2001

Rhizobium

Sinorhizobium

Azorhizobium

Caupi (IPA 206) aos 10 DAG

Caupi (IPA 206) aos 25 DAG

Tanque para choque térmico

EstirpesBR3269

BR3271

BR3273

BR3272

BR3262

BR3274

BR3276

BR3287

BR3288

7S80BR3275

BR2001

NFB36

CON

TBR3267

Maté

ria Sec

a (g)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

N-T

otal (m

g)

0

20

40

60

80

100

120

Matéria Seca (g)

N-Total (mg)

Experimento I

DMS

Peso Mat Seca: 0,364

N total: 15,4

2D Graph 1

Estirpes

7S3 21A9

4S28

4S65S

2527B

134A

26

7S60

13A2

6S97S

24CON

T

N-T

ota

l (mg)

0

20

40

60

80

100

120

Maté

ria S

ac

a (g

)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

N-Total (mg)

Matéria seca (g)

Experimento II

DMS

Peso Mat Seca: 0,437

N total: 18,96

Matéria seca e N acumulados em caupi inoculado com rizóbio em condições estéreis

Efeito do choque térmico no N acumulado

nas folhas de caupiS EM C HO Q U E

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

COLETA1

COLETA2

C / C HO Q UE

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100 COLETA1

COLETA2

SEM CHOQUE

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

7s3 21a9 4s28 4s6 5s25 27b1 34a26 7s60 13a2 6s9 7s24 cont

coleta1

coleta2

C O M C HO Q U E

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

7s3 21a9 4s28 4s6 5s25 27b1 34a26 7s60 13a2 6s9 7s24 cont

coleta1

coleta2

Experimento I Experimento II

Comportamento da nodulação em raízes de caupi submetido ao choque

térmico

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Nú

me

ro d

e n

ód

ulo

s

dif

. en

tre

C1

e C

2 (%

)

-60,00

-40,00

-20,00

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

Experimento I Experimento II

Isolado 5S20: boa produtividade, tolerante ao choque, aumenta população

de nódulos5 S 2 0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

COLETA1 COLETA2

C/ CHOQ

S/ CHOQ

N-a

cum

ulad

o pa

rte

aére

a (m

g)

Isolado 21A9: alta produtividade, tolerante ao choque, mantém população

de nódulos2 1 A 9

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

COLETA1 COLETA2

C/CHOQ

S/CHOQ

N-a

cum

ulad

o pa

rte

aére

a (m

g)

Isolado 4S28 (cresc. rápido): alta produtividade, tolerante ao choque,

mantém população de nódulos4 S2 8

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

COLETA1 COLETA2

C/CHOQ

S/CHOQ

N-a

cum

ulad

o pa

rte

aére

a (m

g)

Isolado 5S13: boa produtividade, sensível ao choque, diminui população

de nódulos5 S1 3

0

10

20

30

4050

60

70

80

90

100

COLETA1 COELTA2

C/CHOQ

S/CHOQ

N-a

cum

ulad

o pa

rte

aére

a (m

g)

Isolado 7S63: baixa produtividade, sensível ao choque, aumenta população

de nódulos7 S6 3

0

10

20

30

4050

60

70

80

90

100

COLETA1 COELTA2

C/CHOQ

S/CHOQ

N-a

cum

ulad

o pa

rte

aére

a (m

g)

Isolado 7S3 (cresc. rápido): alta produtividade, sensível ao choque,

diminui população de nódulos7S3

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

COLETA1 COLETA2

C/CHOQ

S/CHOQ

N-a

cum

ulad

o pa

rte

aére

a (m

g)

Conclusões

• Estirpes sensíveis e tolerantes ao choque térmico

• Mecanismos de tolerância ao choque térmico– Manutenção da população de nódulos– Recuperação rápida da população de nódulos

após o estresse• Necessidade de estudos semelhantes com

outros genótipos da planta

Seleção de associações eficientes quanto à FBN de rizóbio e amendoim em diferentes solos

Carolina Etienne dos Santos

Eficiência do inoculante na nodulação de 4 genótipos

de amendoim

0

50

100

150200

250

300

350

S-10

S-11

Aes

-19

A-4

0

A-4

9

A- 7

2c

A-7

5

A-1

05

A-1

15

A-1

35

A-1

40

A-2

96 N N-

Núm

ero

de n

ódul

os/p

lant

a

cv.Tatu cv.L7 cv.Sertão cv.Br 1

0

0,2

0,4

0,6

0,8

S-10

S-11

Aes

-19

A-4

0

A-4

9

A-7

2c

A-7

5

A-1

05

A-1

15

A-1

35

A-1

40

A-2

96 N N-

Mas

sa s

eca

dos

nódu

los

(g/p

lant

a)

cv.Tatu cv.L 7 cv.Sertão cv.BR1

Eficiência do inoculante na matéria seca acumulada em

4 genótipos de amendoim

0

50

100

150

200

S-10

S-11

Aes

-19

A-4

0

A-4

9

A-7

2c

A-7

5

A-1

05

A-1

15

A-1

35

A-1

40

A-2

96 N N-

N-to

tal a

cum

ulad

o na

pae

te

aére

a (m

g/pl

anta

)

cv.Tatu cv.L7 cv.Sertão cv.BR1

Eficiência do inoculante no N-total acumulado em 4

genótipos de amendoim

Importância da manutenção não só de populações de rizóbio como também de outros elementos da microbiota associada à

rizosfera para o crescimento vegetal

• Promotores de crescimento• Agentes de controle biológico

• Decompositores• Estímulo à ciclagem de nutrientes

Cv BR1:

•Capaz de nodular com vários grupos de rizóbio;

•Baixa especificidade;

•Dificuldade de estabelecimento do inoculante

Cv Tatu e cv L7:

•Capazes de nodular com poucos grupos de rizóbio;

•Alta especificidade;

•Facilidade de estabelecimento de inoculante compatível

Conclusões

FIM

Obrigada!!!