Seminario micro solo_fixacao_n_leguminosas_forrageiras

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Seminario micro solo_fixacao_n_leguminosas_forrageiras

  1. 1. 02/07/2014 1 FIXAÇÃO BIOLÓGICA DO NITROGÊNIO POR LEGUMINOSAS FORRAGEIRAS Mariana Vieira Santos Tavares Thaís Melo da Fonseca Professor: Juliano Cury UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI INTRODUÇÃO A fixação biológica de Nitrogênio é considerada um dos processos mais importantes para a agricultura atual; Dispensa o uso de adubação química nitrogenada; Fornece “alimento para plantas” e ganhos para o meio ambiente; Participa ativamente do programa Agricultura de Baixo Carbono (ABC); Está prática contribui para o desenvolvimento contínuo de animais inclusive em épocas de seca; Esse processo consiste na capturarão de N2 atmosférico pelas bactérias; VÍDEO BACTÉRIAS DO GÊNERO RHIZOBIUM São as bactérias mais comuns encontradas; Participa ativamente da muitos ciclos da FBN. http://portuguese.alibaba.com/product-free/rhizobium-126432128.html Bactéria do gênero Bradyrhizobium Apresentam crescimento lento; Encontrados frequentemente no interior da células; crescimento ótimo em temperatura de 25° e 30° C. http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=Bradyrhizobium&lang=3
  2. 2. 02/07/2014 2 BACTÉRIAS DO GÊNERO BEIJERINCKIA o São encontrado em abundância em solos latéricos tropicais; o Possuem capacidade de fixar N2 sob condições estressantes, em diferentes variações de pH e na presença de íons como alumínio em elevada concentração; E também são capazes de participar da fixação de nitrogênio em simbiose com plantas de metabolismo tipo C4. Vários autores tem relatado em pesquisas a ocorrência de nódulos em leguminosas forrageiras tropicais não inoculadas em solos: africanos; asiáticos; australianos; e americanos inclusive no cerrado. Essa nodulação está associada à ocorrência generalizada de Rhizobium ou Bradyrhizobium nos solos da região chegando a atingir 10000000 células/grama de solo; Porém há controversas e deficiência em estudos sobre a eficiência na fixação de N2 com plantas com altos graus de especificidade; Classificação de leguminosas forrageiras tropicais Tabela1: Thaís Melo da Fonseca * O gênero stylosanthes foi retirado do grupo promíscua inefetiva (explicação adiante) O gênero Stylosanthes foi classificado inicialmente, como promíscuo por (Galli,1958; Noris 1965) posteriormente comprovou-se a especificidade da hospedeira em algumas espécies do gênero (Norris 1967); Diante da relação do potencial de fixação de nitrogênio dessa leguminosa no cerrado, já existem algumas informações. Distribuição das frequências de produção de massa seca quando o hospedeiro homólogo foi inoculado em vasos de Leonard, com 105 estirpes Rhizobium spp. Isolados de Stylosanthes grandifolia e s. guianensis. Gráfico 1: Biologia dos solos do cerrado
  3. 3. 02/07/2014 3 Apenas 35% das estirpes de Stylosanthes grandifolia foram classificadas como efetivas ou muito efetivas ou muito efetivas; Rendimento de massa seca igual ou superior a 90% do obtido com adubação nitrogenada; Enquanto em S.guianensis, apenas 30% das estirpes receberam essa classificação. CARACTERIZAÇÃO DAS ESTIRPES NATIVAS A caracterização das estirpes nativas é condição essencial para o desenvolvimento de estudos de competitividade que indicarão a possibilidade de sucesso de inoculação das leguminosas forrageiras. Rhizobium/Bradyrhzobium respectivamente. http://www.lookfordiagnosis.com/Bradyrhizobium&lang http://www.cilr.uq.edu.au/soybean-nodulation-control O conhecimento da ecologia das estirpes de Rhizobium/Bradyrhzobium presentes ou introduzidas nos solos tropicais seja ainda bastante restrito, a população nativa é considerada como diversa, sob vários aspectos. Observou-se diferenças: Na mobilidade eletroforética (EPM); Variação no nível de nitrogênio entre diferentes isolados, a partir de um grande número de plantas hospedeiras. A diversidade dos antígenos de superfícies de estirpes nativas de solos tropicais foi reconhecida para algumas leguminosas tropicais e para estirpes de Rhizobium tropici, isoladas dos solos de cerrado. Essas estirpes(Rhizobium tropici) nodulam Leucaena leucocephala, o feijoeiro ( Phaseolus vulgaris) e outras leguminosas tropicais, apresentando ampla diversificação nos padrões de proteína celular total, proteínas de membranas e nos padrões genômicos. Alta variação também foi observada em um estudo de relação sorológica entre 91 estirpes isoladas de nódulos de Centrosema spp. e Arachis spp. As 15 estirpes originalmente isoladas de Arachis spp. foram tipificadas em 6 dos 19 sorogrupos identificados. (Figura 4) • A distância relativa entre grupos indica ampla diversidade sorológica nas estirpes capazes de nodular Arachis spp; • Os números dos sorogrupos circulados contêm estirpes isolados de Arachis spp.
  4. 4. 02/07/2014 4 Os métodos tradicionais de identificação de estirpes de Rhizobium, como técnicas sorológicas ou utilização da resistência intrínseca a antibióticos, embora usados com mais frequência, tem apresentado limitações para as estirpes que se associam ás leguminosas forrageias tropicais. Se por um lado o pequeno tamanho dos nódulos e a possível existência de reações cruzadas entre as estirpes invalidam o uso de técnicas sorológicas mais comuns. Por outro lado, a ocorrência de estirpes com alta resistência a antibióticos. Considerando a limitação das informações atuais sobre a ecologia do rizóbio nos solos tropicais, a utilização de técnicas já disponíveis, mais específicas, baseadas na análise dos componentes celulares, especialmente proteínas e ácidos nucléicos, poderão aumentar o conhecimento sobre a competição rizobiana. RESPOSTA À INOCULAÇÃO E ADUBAÇÃO NITROGENADA Vários fatores determinam a necessidade de inoculação das leguminosas forrageiras, incluindo a ocorrência anterior da forrageira,ou de outras leguminosas cultivadas na área; Alguns estão relacionados com a presença, número e nível de eficiência de fixação de nitrogênio das estirpes nativas do solo, enquanto outros com a habilidade relativa do inoculante rizobiano em competir efetivamente com a população do solo pelos sítios de infecção das raízes. Nos solos tropicais ácidos , essa competitividade pode ser influenciada pelo baixo pH, toxidez de alumínio e manganês, deficiência de cálcio, presença de microrganismos antagônicos e pelos níveis de mineralização de N, dentre outros fatores. Apesar de os solos tropicais serem normalmente deficientes de N, em alguns casos podem ocorrer ausência de resposta à fertilização nitrogenada das leguminosas forrageiras. Isso se verifica quando estirpes de rizóbio efetivas estão presentes no solo ou, ainda, quando N não é o fator limitante ao desenvolvimento da planta.
  5. 5. 02/07/2014 5 Se os níveis de N mineral do solo são adequados ao crescimento da planta, poderá ser necessário selecionar combinações rizobio-leguminosa, capazes de fixar N2 na presença de N. Outra alternativa, seria a adoção de medidas eu minimizassem a disponibilidade de N no solo. Em um experimento conduzido na casa de vegetação, a adição de palha de arroz ao solo, para reduzir o N mineral, elevou acentuadamente a nodulação e a atividade de nitrogenase de S. capitata e S. macrocephala. (Tabela 2) Normalmente leguminosas específicas em relação ao seu microssimbionte, como a Leucaena leucocephala, respondem favoravelmente à inoculação. Nos cerrados as plantas desse gênero, cultivadas sem inoculação, apresentam-se sempre com baixa nodulação. A Centrosema spp. é outra leguminosa forrageira considerada específica, em que, alguns casos, responde positivamente à inoculação. O gênero Stylosanthes, apesar das informações da literatura indicando a especificidade hospedeira para alguns dos seus ecótipos, em geral, não apresenta resposta à inoculação, possivelmente em decorrência da grande variabilidade genética da população de Rhizobium/Bradyrhizobium spp. O gênero Arachis nodula-se com estirpes de rizóbio de diversas espécies de plantas hospedeiras, mas poucas são capazes de fixar altos níveis de nitrogênio, tornando-o potencialmente capaz de responder à inoculação; Leguminosas promíscuas, em geral, não respondem à inoculação. Considerando o crescente aumento dos trabalhos citando resposta à inoculação, mesmo com leguminosas efetivas promíscuas, além da complexidade dos fatores que condicionam o sucesso de um inoculante, tem sido recomendado por vários autores a condução de testes prévios de inoculações de inoculação em solos intactos ou em experimento de campo.
  6. 6. 02/07/2014 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS Os resultados das pesquisas realizadas até o presente, indicam que a utilização das leguminosas forrageiras, podem levar a uma produção animal mais alta e sustentada, além de contribuir para o aumento da fertilidade do solo; Para garantir os benefícios propiciados pelas leguminosas forrageiras, é recomendável selecionar as plantas capazes de adaptar e desenvolver processos de FBN, frente aos estresses típicos dos solos tropicais, como: seca, acidez, deficiência de minerais, além dos efeitos da luz e da temperatura. Por outro lado, é preciso determinar a necessidade de inoculação para cada nova circunstância, considerando a localidade, histórico de uso da terra, clima, tipo de solo e variedade ou espécie de leguminosa. A utilização de novas técnicas moleculares como, por exemplo, o uso de genes marcadores irá aumentar sobre a ecologia rizobiana, os resultados dessa implantação permitirão implementar estudos de competitividade e persistência no campo de estirpes inoculadas, assim fornecendo subsídios para definir a validade de inoculação. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Biologia dos solos dos cerrados – Milton A. T. Vargas, Mariangela Hungria - Embrapa https://www.youtube.com/watch?v=f5-4m1vlXz4 http://elingeniero-y- elabuelo.blogspot.com.br/2011/06/el-efecto-beneficioso- de-las.html http://pt.dreamstime.com/ http://www.cilr.uq.edu.au/soybean-nodulation-control http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1516- 35982008001300008&script=sci_arttext http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Repositorio/revistabi otecnologia1ID-0wLrpPCbk3.pdf

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