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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. Leguminosas tropicais: - PowerPoint PPT Presentation
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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 Ocupação Nodular pelo inoculante em caupi
cultivado em área de sequeiro de cultivado em área de sequeiro de
PernambucoPernambuco
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
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en
(g
/pla
nt)
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.
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
Total N (mg)
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 . e la k a n i i
a a a
a b
a b c
B . ja p o n ic u m
c c
cc
b c
a
c c c
0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
6 0
7 0
8 0
Posi
tive
nodu
les
reac
tion
(%)
I n o c u l a te d C o n tr o l
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.
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 Bradyrhizobi
um japonicum
BR 2001
Rhizobium
Sinorhizobium
Azorhizobium
Caupi (IPA 206) aos 10 DAG
Caupi (IPA 206) aos 25 DAG
Tanque para choque térmico
Es tirp esBR3269
BR3271
BR3273
BR3272
BR3262
BR3274
BR3276
BR3287
BR3288
7S 80BR3275
BR2001
NFB36
CON
TBR3267
Ma
téria S
eca (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
Maté ria Se ca (g )
N-Tota l (mg )
Experimento I
DMS
Peso Mat Seca: 0,364
N total: 15,4
2D G rap h 1
E s ti r p es
7 S3 2 1A9
4S28
4 S65S
252 7B
134 A
26
7S60
1 3A2
6 S97S
24C
ON
T
N-T
ota
l (mg
)
0
20
40
60
80
1 00
1 20
Ma
téria
Sa
ca
(g)
0 ,0
0 ,5
1 ,0
1 ,5
2 ,0
2 ,5
3 ,0
3 ,5
4 ,0
N -T o ta l ( m g )
M até r ia se c a (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 caupiSEM CHOQUE
0,00
10,00
20,0030,00
40,00
50,00
60,00
70,0080,00
90,00
100,00
COLETA1
COLETA2
C/CHOQUE
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
COM 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
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 nódulos5S20
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 nódulos
21A9
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 nódulos
4S28
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 nódulos
5S13
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 nódulos
7S63
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
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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 sec
a do
s nó
dulo
s (g
/pla
nta) 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!!!