Impacto do uso de Rhizobium no
rendimento de feijão-caupi, cont...
Como selecionar uma estirpe de rizóbio para
ser utilizada como inoculante
CONAC
Mini-curso
Teresina, PI
22 a 24/5/2006
Agrobiologia
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.
Ocupação Nodular pelo inoculante em caupi
cultivado em área de sequeiro de Pernambuco
40
nodules number
35
negative serogroup strains
positive serogroup strains
30
25
20
15
a
a
10
A
5
B
0
cult 1
cult 2
inoc. schedule I
A
b
cult 1
cult 2
inoc. schedule II
cult 1
cult 2
inoc. schedule III
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
B
7
LSD =0,46
6
grain nitrogen (g/plant)
5
4
3
2
1
0
BR
BR
BR
BR
BR
BR
BR
BR
BR
BR
Abs
N
3267
3268
3269
3270
3271
3272
3273
3274
3275
3276
contr
contr
cowpea strains
Ocupação nodular por estirpes inoculantes
em caupi
serogroup strains
positive
negative
cult 1 cult 2 cult 1 cult 2
40,0
35,0
negative serogroup strains
positive serogroup strains
nodules number
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
cult 1 cult 2
BR 3267
cult 1 cult 2
BR 3268
cult 1 cult 2
BR 3269
cult 1 cult 2
BR 3270
cult 1 cult 2
BR 3271
cult 1 cult 2
BR 3272
cult 1 cult 2
BR 3273
cult 1 cult 2
BR 3274
cult 1 cult 2
BR 3275
cult 1 cult 2
BR 3276
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 Maranhão
Jerri Edson Zilli
1.
Seleção em casa-de-vegetação
2. Seleção em campo
Total N (mg)
BR3285
BR3279
BR3277
BR3282
BR3283
BR3284
BR3278
BR3280
BR2001
BR3262
BR3286
BR3287
BR3288
BR3267
BR3281
Plant dry matter (g)
c
Dry weight nodules (g)
c
d
cd
c
bc
bc
bcd
c
bc
abc
bc
ab
bc
abcd
ac
abc
abc
ab
bc
abc
abc
a
ab
a
a
abc
abc
abc
a
abc
abc
a
a
ab
a
ab
a
c
B. elkanii
bc
a
a
0
100
200
CV (%) = 22,32
abc
bc
bcd
300
0
2
4
6
CV (%) = 19,26
B. japonicum
8
10
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
CV (%) = 24,45
Bradyrhizobium sp.
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.
60
a
a
a
ab
50
ab
ab
ARA (nmoles.ml-1)
ab
ab
40
ab
ab
ab
ab
30
b
ab
b
20
10
0
85
32
BR 79
32
BR 277
3
BR 282
3
BR 83
32
BR 284
3
BR 278
3
BR 280
3
BR 01
20
BR 262
3
BR 286
3
BR 87
32
BR 288
3
BR 267
3
BR 281
3
BR
CV (%) = 21,15
Bradyrhizobium sp.
B. japonicum
B. elkanii
Análise de redução de acetileno de estirpes de Bradyrhizobium spp. utilizadas como
inoculantes de plantas de caupi em casa-de-vegetação.
HUP-
HUP+
BR3262
300
BR3267
BR2001
250
BR3288
Total N (mg)
BR3287
200
100
BR3278
BR3286
150
BR3283
BR3284
BR3282
BR3281
BR3277
50
BR3280
Bradyrhizobium sp.
B.elkanii
B.japonicum
BR3279
BR3285
0
0
20
40
60
80
100
Relative efficiency (%)
Acúmulo de nitrogênio em relação a eficiência relativa de estirpes de Bradyrhizobium
spp. utilizadas com inoculantes para plantas de caupi em casa-de-vegetação.
Inoculated
Positive nodules reaction
(%)
80
Control
a
a
70
a
a
ab
60
50
abc
bc
40
30
20
c
10
c
c
c
c
c
c
0
78
32
BR
80
32
BR
01
20
BR
62
32
BR
87
32
BR
88
32
BR
67
32
BR
78
32
BR
80
32
BR
01
20
BR
62
32
BR
87
32
BR
88
32
BR
67
32
BR
B. japonicum
B. elak anii
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 Valicheski
genótipos 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.
Seleção de estirpes inoculadas na cultivar de caupi IPA
206, capazes de manter atividade de FBN após
choque térmico
CAUPI
IPA 206
15 estirpes eficientes
15 estirpes eficientes
Choque
térmico
IPA 206
x
estirpes tolerante ao
choque térmico
Estirpes de
rizóbio isoladas
de nódulos de
caupi cultivado
em amostras de
solo do
Nordeste do
Brasil
Rhizobium
Sinorhizobium
Azorhizobium
Bradyrhizobium
japonicum
BR 2001
Caupi (IPA 206) aos 10 DAG
Caupi (IPA 206) aos 25 DAG
Tanque para choque térmico
Matéria seca e N acumulados em caupi
inoculado com rizóbio em condições estéreis
3 ,0
1 20
2 ,5
2 ,0
80
1 ,5
60
1 ,0
40
DMS
Peso Mat Seca: 0,437
67
T
Experimento II
B
R
32
N
36
O
C
01
N
FB
75
20
R
B
88
80
32
R
B
7S
87
B
R
32
76
B
R
32
74
32
B
B
R
32
62
N -T ota l (mg )
R
32
B
R
32
B
R
32
B
R
32
32
R
R
B
B
72
0 ,0
73
0
71
0 ,5
69
20
Matéri a S ec a (g )
N -To tal (m g)
1 00
Es tirp es
N total: 18,96
Maté ria Se ca (g )
2 D G r ap h 1
4 ,0
Experimento I
1 00
3 ,0
80
2 ,5
2 ,0
60
1 ,5
40
1 ,0
20
0 ,5
M até r ia s e c a (g )
T
N
S9
24
O
C
7S
6
2
60
3A
1
26
E s ti r p es
7S
A
1
25
7B
34
2
S6
4
N -T o ta l ( m g )
5S
28
4S
2
1A
9
0 ,0
S3
0
7
N total: 15,4
M at é r ia S a c a (g )
Peso Mat Seca: 0,364
3 ,5
N -T o ta l (m g )
DMS
1 20
Efeito do choque térmico no N
acumulado
nas folhas de caupi
SEM CHOQUE
90,00
80,00
70,00
60,00
50,00
colet a1
40,00
colet a2
30,00
20,00
10,00
0,00
7s3
21a9
4s28
4s6
5s25
27b1
34a26
7s60
13a2
6s9
7s24
cont
C O M C HO Q U E
90,00
80,00
70,00
60,00
50,00
colet a1
40,00
colet a2
30,00
20,00
10,00
0,00
7s3
Experimento I
21a9
4s28
4s6
5s25
27b1
34a26
7s60
13a2
6s9
7s24
Experimento II
cont
Comportamento da nodulação em
raízes de caupi submetido ao choque
térmico
Experimento I
Experimento II
Isolado 5S20: boa produtividade,
tolerante ao choque, aumenta população
de nódulos
5S20
100
N-acumulado parte aérea (mg)
90
80
70
60
C/ CHOQ
50
S/ CHOQ
40
30
20
10
0
COLETA1
COLETA2
Isolado 21A9: alta produtividade,
tolerante ao choque, mantém população
de nódulos
21A9
100,00
N-acumulado parte aérea (mg)
90,00
80,00
70,00
60,00
C/CHOQ
50,00
S/CHOQ
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
COLETA1
COLETA2
Isolado 4S28 (cresc. rápido): alta
produtividade, tolerante ao choque,
mantém população de nódulos
4 S2 8
N-acumulado parte aérea (mg)
100,00
90,00
80,00
70,00
60,00
C/CHOQ
50,00
S/CHOQ
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
COLETA1
COLETA2
Isolado 5S13: boa produtividade,
sensível ao choque, diminui população
de nódulos
5 S1 3
N-acumulado parte aérea (mg)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
C/CHOQ
S/CHOQ
COLETA1
COELTA2
Isolado 7S63: baixa produtividade,
sensível ao choque, aumenta população
de nódulos
7 S6 3
N-acumulado parte aérea (mg)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
C/CHOQ
S/CHOQ
COLETA1
COELTA2
Isolado 7S3 (cresc. rápido): alta
produtividade, sensível ao choque,
diminui população de nódulos
7S3
N-acumulado parte aérea (mg)
100,00
90,00
80,00
70,00
60,00
C/CHOQ
50,00
S/CHOQ
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
COLETA1
COLETA2
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
N-
N
A-296
A-140
cv.Br 1
A-135
A-115
cv.Sertão
A-105
cv.L7
A- 72c
A-49
A-40
Aes-19
S-11
cv.Tatu
S-10
350
300
250
200
150
100
50
0
A-75
Número de nódulos/planta
Eficiência do inoculante na nodulação de 4 genótipos
de amendoim
cv.Tatu
cv.L 7
cv.Sertão
cv.BR1
0,8
0,6
0,4
0,2
N-
N
A-296
A-140
A-135
A-115
A-105
A-75
A-72c
A-49
A-40
Aes-19
S-11
0
S-10
Massa seca dos nódulos (g/planta)
Eficiência do inoculante na matéria seca acumulada em
4 genótipos de amendoim
cv.Tatu
cv.L7
cv.Sertão
cv.BR1
200
150
100
50
N-
N
A-296
A-140
A-135
A-115
A-105
A-75
A-72c
A-49
A-40
Aes-19
S-11
0
S-10
N-total acumulado na paete
aérea (mg/planta)
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
Conclusões
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
FIM
Obrigada!!!