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ABSTRACT Inoculating corn with diazotrophic bacteria as growth promoters has been demonstrated to be an efficient agricultural practice in Brazil, mainly due to the root stimulation they provide to plants. This study investigates the corn (Zea mays L.) root architecture in a greenhouse assay where A. baldaniorum Sp245 and H. seropedicae ZAE94 strains were inoculated and evaluated for 22 days under two N levels: 0.6 and 6 mmol L-1 of N. Short-term bioassays were conducted to assess the plant’s response to the addition of indole-acetic acid, two bacterial populations, and two corn genotypes, utilizing image capture software WinRhizo Pro. The growth and distribution of tips, crossing, and length of fine roots were determined to be the most sensitive aspects to inoculation and indole-acetic acid induction. These responses were influenced by the genotype and the number of bacterial cells present. Biomass accumulation analyses quantified these modifications after a 22-day period. Additionally, the growth response was found to be more significant when applying the Hs-ZAE94 strain to plants fertilized with a higher dose of nitrogen (6.0 mmol L-1), and this response was positively correlated with bioassay data. Selected strains used as an inoculant can improve root architecture and, consequently, the N use efficiency.

Abstract The objective of this work was to evaluate inoculation response to Azospirillum baldaniorum strain Sp245 in 14 Urochloa cultivars. The evaluated cultivars were: Marandú, Xaraés, Paiaguás, Piatã, Basilisk, B140, Comum, Tupi, H47, Llanero, Ruziziensis, Ipyporã, Mulato, and Convert HD364. Three experiments were conducted to measure root traits: two using soil and one a sterile substrate. Compared with the control, a single application of A. baldaniorum Sp245 increases dry matter accumulation and number of roots in cultivars Marandú, Llanero, Ruziziensis, and Convert HD364. However, after inoculation, cultivars Xaraés and Ipyporã show some root traits with lower values.

ABSTRACT Little is known about the interaction between the inoculation of diazotrophic bacteria, the variety, and the substrate used in inoculated sugarcane seedling production. Bearing this in mind, the aim of this study was to evaluate the effects of diazotrophic bacteria inoculation, four sugarcane varieties and four different substrates on the growth and nitrogen accumulation of sugarcane seedlings. Parameters related to sprouting, height, and root growth, as well as nitrogen accumulation, were evaluated. The results indicate that inoculating sugarcane seedlings belonging to the following varieties: RB867515, RB92579, RB966928 and RB975932 with bacteria may increase sprouting speed index, height, root length, fresh and dry matter weight, as well as nitrogen accumulation, which has resulted in a more uniform stem diameter. However, the responses to inoculation differ from variety to variety and are also dependent on the substrate used with better results observed in the commercial substrate and the substrate mixtures containing a higher proportion of organic compost. Understanding the interaction between the variety and the substrate with the bacterial inoculation is essential to the success of the production of inoculated sugarcane seedlings.

Sugarcane is a crop of great economic, social, and environmental relevance in Brazil. The country is the largest sugar producer and the second largest bioethanol producer in the world. The goal of this study was to evaluate the efficiency of a sugarcane inoculant composed of five diazotrophic bacterial strains, as well as nitrogen fertilization of two sugarcane varieties. Two experiments were carried out on two varieties using an experimental design composed of complete randomized blocks in a factorial of two varieties and three treatments with four replicates. The treatments can be described as: inoculation with the consortium of five diazotrophic strains, or N fertilization with 120 kg ha−1, and one control treatment. The following parameters were then evaluated: stem yield, accumulation of total dry matter, nitrogen content, quality of the sugarcane juice, and 15N natural abundance on flag-leaves. Inoculation and N fertilization on the Sapucaia plantation promoted increases of stem yield equivalent to 22.3 and 26.5 Mg ha−1 in the RB867515 variety, in comparison to the control, respectively. Inoculation and N fertilizer used for the Coruripe plantation increased stem yield of 38.0 and 42.4 Mg ha−1, respectively, with the RB867515 variety, while RB72454 showed increases of 16.7 and 37.5 Mg ha−1, both compared to the control. Biological nitrogen fixation was not affected by the treatments, however, both treatments increased the total recoverable sugar yield. Benefits from inoculation appeared to promote plant growth due to the plant–bacteria interaction.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade e a diluição do isótopo 15N de duas variedades de cana-de-açúcar, inoculadas ou não com bactérias diazotróficas. Dois experimentos foram realizados nas regiões Sudeste e Nordeste do Brasil, durante três safras (2007/2008, 2008/2009 e 2009/2010): o primeiro em Argissolo Vermelho eutrófico, de textura argilosa, e o segundo em Planossolo Háplico distrófico, de textura média. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. As variedades testadas foram a RB867515 e a RB72454, cultivadas com inoculação com bactérias diazotróficas (cinco estirpes combinadas no inoculante para cana-de-açúcar) ou com adubação de 120 kg ha-1 de N, além do controle experimental sem inoculação e sem adubação. Avaliaram-se a produtividade de colmos e a diluição isotópica de 15N nas folhas-bandeira. A variedade RB72454 foi mais responsiva aos tratamentos, nos ciclos de cana-planta e na segunda soca. A abundância natural de 15N nas folhas-bandeira diminui ao longo dos anos, o que indica aumento da fixação biológica de N na medida em que a disponibilidade de N do solo vem sendo reduzida.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de nitrogênio e da inoculação de Herbaspirillum seropedicae sobre a produtividade de milho (Zea mays) e os teores de nutrientes nos grãos. Os híbridos simples BRS 1030 e BRS 1060 receberam inoculação da estirpe BR 11417, na presença ou não de doses de adubação nitrogenada, em Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico, durante os períodos de entressafra (plantio em maio de 2012) e safra (plantio em outubro de 2012). Em cada época, os seguintes tratamentos foram avaliados: controle absoluto, sem adubação nitrogenada nem inoculação; controle com inoculação; doses de 50 e 100 kg ha-1 de N, sem inoculação; e dose de 50 kg ha-1 de N mais inoculação. BRS 1030 produziu 1.157 kg ha-1 a mais de grãos que BRS 1060, na análise conjunta dos dois cultivos. Para o primeiro genótipo, a dose de 50 kg ha-1 de N, com inoculação, incrementou em 2% a produtividade na entressafra e em 4,5% na safra. A inoculação de H. seropedicae, estirpe BR 11417, favorece o acúmulo de P nos grãos, mas tem efeito positivo sobre a produtividade somente em combinação com doses de N mineral, o que indica que seu efeito é mais destacado na promoção do crescimento do milho do que na fixação biológica de N.

RESUMO A cana-de-açúcar é uma cultura de grande destaque na economia, em razão da produção de açúcar, etanol e energia. Tecnologias que possam contribuir para o aumento da produtividade e qualidade da cultura com mínimos danos ao meio ambiente são necessárias. Objetivou-se avaliar a produção de ácido indol acético de cinco estirpes de bactérias diazotróficas e o efeito da inoculação delas na brotação de duas variedades de cana-de-açúcar, RB867515 e IACSP95-5000. A produção de auxina foi determinada pelo teste colorimétrico, usando o reagente de Salkowski. Para avaliar a germinação, foi conduzido um experimento em casa de vegetação, utilizando-se delineamento experimental em blocos ao acaso com quatro repetições e sete tratamentos: controle não inoculado; inoculação mista com as cinco estirpes e inoculação individual com Gluconacetobacter diazotrophicus (Gd) estirpe BR11281T(PAL-5T), Herbaspirillum seropedicae (Hs - BR11335 = HRC54), Herbaspirillum rubrisubalbicans (Hr - BR11504 = HCC103), Burkholderia tropica (Bt - BR11366T = PPe 8 T) e Azospirillum amazonense (Aa - BR11145 = CBAMc). As bactérias mais eficientes na produção de auxina foram Hs e Hr, declinando 48 h após o crescimento. Hr, Aa e Bt aumentaram o índice de velocidade de germinação e o número de brotações nas duas variedades. Na var. RB867515, a velocidade de germinação ainda foi positivamente influenciada pela inoculação mista, sendo o mesmo observado pela inoculação de Gd na var. IACSP95-5000.

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da inoculação de bactérias promotoras de crescimento sobre a formação de mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar, oriundas de gemas individualizadas, e quantificar o crescimento inicial dessas mudas, em associação à aplicação de nitrogênio, em solo de baixa fertilidade. Foram conduzidos dois experimentos: um em casa de vegetação, com duração de 50 dias, e o outro, em vasos no campo, com duração de 180 dias. Em ambos os experimentos, utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, em arranjo fatorial 2x3, no primeiro experimento - com ou sem inoculante, e com três quantidades de reserva nas gemas -, e 2x2x4, no segundo - com ou sem inoculante, com ou sem nitrogênio, avaliados em quatro épocas: aos 45, 90, 135 e 180 dias. O inoculante produziu efeito na fase inicial de crescimento das mudas pré-brotadas, com aumento na velocidade de brotação e no acúmulo da matéria seca de raízes e da parte aérea, independentemente da quantidade de reserva da gema. No segundo experimento, o inoculante promoveu ganhos no crescimento inicial da parte aérea e do sistema radicular, até os 180 dias após o transplantio, com aumento em altura, perfilhamento, diâmetro do colmo, produção da matéria seca de colmos e de palha e do comprimento radicular, independentemente da aplicação de nitrogênio. O inoculante tem efeito fisiológico positivo sobre o crescimento das plantas.

The sugarcane industry, a strategic crop in Brazil, requires technological improvements in production efficiency to increase the crop energy balance. Among the various currently studied alternatives, inoculation with diazotrophic bacteria proved to be a technology with great potential. In this context, the efficiency of a mixture of bacterial inoculant was evaluated with regard to the agronomic performance and N nutrition of sugarcane. The experiment was carried out on an experimental field of Embrapa Agrobiologia, in Seropédica, Rio de Janeiro, using a randomized block, 2 × 3 factorial design (two varieties and three treatments) with four replications, totaling 24 plots. The varieties RB867515 and RB72454 were tested in treatments consisting of: inoculation with diazotrophic bacteria, N-fertilized control with 120 kg ha-1 N and absolute control (no inoculation and no N fertilizer). The inoculum was composed of five strains of five diazotrophic species. The yield, dry matter accumulation, total N in the shoot dry matter and the contribution of N by biological fixation were evaluated, using the natural 15N abundance in non-inoculated sugarcane as reference. The bacterial inoculant increased the stalk yield of variety RB72454 similarly to fertilization with 120 kg ha-1 N in the harvests of plant-cane and first ratoon crops, however the contribution of biological N fixation was unchanged by inoculation, indicating that the benefits of the inoculant in sugarcane may have resulted from plant growth promotion.

O objetivo do estudo foi avaliar a contribuição da inoculação com bactérias diazotróficas, aplicadas individualmente e em mistura, em variedades comerciais de cana-de-açúcar. O experimento f oi conduzido no Campo Experimental da Embrapa Agrobiologia, em Seropédica-RJ, Brasil. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com parcelas subdivididas e com seis repetições. Foram utilizadas seis variedades de cana-de-açúcar e seis tratamentos: controle absoluto, controle nitrogenado, inoculação individual das estipes: BR 11512, BR 11724 e BR 11411; além de inoculação com um coquetel composto por cinco estirpes de bactérias diazotróficas. Foi observada diferença entre variedades, entre tratamentos e uma interação entre tratamentos e variedades. Para todos os parâmetros avaliados não foi observado resposta nas variedades de cana-de-açúcar RB855536 e RB92606. Na variedade RB918639, houve apenas diferença no acúmulo de biomassa verde. Não foi observada nenhuma diferença entre tratamentos no acúmulo de nitrogênio total do ponteiro. A variedade mais responsiva à inoculação foi a RB867515, diferenciando no acúmulo de biomassa seca e fresca. Este estudo mostrou que a inoculação promove o acúmulo de biomassa, sendo a contribuição diferente entre variedades e estirpes de bactérias, sugerindo uma interação entre os fatores estudados. A variedade RB867515 é promissora para os estudos de inoculação com bactérias diazotróficas.The objective of this study was to evaluate the contribution of inoculation with diazotrophs, applied both individually and in combination, in commercial varieties of sugarcane. The experiment was carried out at the experimental grounds of Embrapa Agrobiologia, in Seropédica, Rio de Janeiro, Brazil. The experimental design was of randomised blocks, with sub-divided plots and six replications. Six varieties of sugarcane with six treatments were used: control, control with nitrogen, inoculation of the individual strains: BR 11512, BR 11724 and BR 11411, in addition to inoculation with a cocktail consisting of five strains of diazotrophs. Differences were observed between varieties and between treatments, and an interaction observed between the treatments and varieties. For all the parameters evaluated, no response was observed in the sugarcane varieties RB855536 and RB92606. In the variety RB918639, the only difference was in the accumulation of green biomass. No difference was observed between the treatments for total nitrogen accumulation. The most responsive variety to inoculation was RB867515, differing in the accumulation of fresh and dry biomass. This study showed that inoculation promotes the accumulation of biomass, the contribution being different for the varieties and strains of bacteria, suggesting an interaction between the factors studied. The variety RB867515 is promising for use in studies of inoculation with diazotrophs.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da inoculação de bactérias diazotróficas e da adubação nitrogenada, em duas variedades de cana-de-açúcar, cultivadas nas mesmas condições edafoclimáticas. O experimento foi conduzido durante os anos agrícolas de 2006/2007 e 2008/2009, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições, instalado em março de 2006 em área de cultivo comercial, no Município de Campos dos Goytacazes, RJ. Os tratamentos foram: inoculação com bactérias diazotróficas, adubação com 120 kg ha-1 de N, e o controle sem inoculação e sem adubação com nitrogênio. As variedades de cana-de-açúcar avaliadas foram RB72454 e RB867515. O inoculante continha estirpes de cinco espécies de bactérias diazotróficas. Foram feitas avaliações quanto à produtividade de colmos frescos, ao acúmulo de matéria seca total, ao N total da parte aérea e quanto à abundância natural de 15N do N disponível no solo e na cana-de-açúcar. As variedades apresentaram comportamentos distintos com os tratamentos, em que a RB867515 foi responsiva e a RB72454 não responsiva à inoculação e à adubação nitrogenada. Na variedade RB867515, o crescimento e o acúmulo de N total na parte aérea das plantas, promovidos pela inoculação, foram similares aos do tratamento com adubação nitrogenada.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da utilização, em campo, de inoculantes compostos pela mistura de estirpes de bactérias diazotróficas e pelos polímeros carboximetilcelulose e amido, sobre a fixação de nitrogênio, em cana-de-açucar. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, em esquema fatorial 4x2, com quatro formas de fornecimento de N: controle absoluto, controle nitrogênio (adubação com 120 kg ha-1 de N), inoculante polimérico líquido (IPC 0,8), e inoculante polimérico gel (IPC 2,2); e duas variedades de cana-de-açúcar (RB72454 e RB867515), em parcelas subdivididas (três épocas de avaliação - 6, 9 e 11 meses após o plantio), com quatro repetições. Como veículo inoculante foi testada a proporção 60:40 dos polímeros carboximetilcelulose e amido, nas concentrações 0,8 e 2,2 g L-1 (IPC 0,8 e IPC 2,2, respectivamente). Os parâmetros avaliados foram: a produtividade de colmos, a massa de matéria seca total e o acúmulo de nitrogênio. Os tratamentos com os inoculantes com a mistura de bactérias diazotróficas endofíticas e os polímeros promoveram aumento médio da produtividade das variedades RB72454 e RB867515 de 50 e 30 Mg ha-1, respectivamente, e aumento médio da massa da matéria seca da variedade RB867515 de 18 Mg ha-1, em comparação ao controle absoluto, aos 11 meses após a inoculação, e não diferiram significativamente do tratamento controle nitrogênio.The objective of this work was to evaluate the effects of field application of inoculants composed of a mixture of diazotrophic bacterial strains and of carboxymethyl cellulose and starch polymers on nitrogen fixation in sugarcane. The experimental design was in randomized blocks in a 4x2 factorial arrangement: four types of nitrogen supply - absolute control, nitrogen control fertilized with 120 kg N (urea) ha-1, polymeric liquid inoculant - IPC 0.8, and polymeric gel inoculant - IPC 2.2; and two sugarcane varieties (RB72454 and RB867515), with split plots (three harvest times - 6, 9 and 11 months after planting), with four replicates. As inoculant vehicles, carboxymethyl cellulose and starch polymers with a 60:40 ratio were tested at 0.8 and 2.2 g L-1 concentrations (IPC 0.8 and IPC 2.2, respectively). The evaluated parameters were stem productivity, total dry matter and nitrogen accumulation. The treatments with the inoculants containing a mixture of diazotrophic bacteria and polymers led to an average increase of 50 and 30 Mg ha-1 in the productivity of the varieties RB72454 and RB867515, respectively, and to an average increase of 18 Mg ha-1 in total dry matter of variety RB867515, in comparison to the absolute control 11 months after inoculation, with no significant difference from the nitrogen control.

O objetivo deste trabalho foi comparar nove genótipos de milho, com inoculação de uma mistura de bactérias diazotróficas, quanto ao acúmulo de biomassa e N, por meio da técnica de diluição isotópica do 15N. O experimento foi conduzido em um tanque de concreto de 120 m² e 60 cm de profundidade, preenchido com Argissolo Vermelho-Amarelo. Os genótipos variaram quanto à produção de grãos, matéria seca total e acúmulo de N, mas não houve diferenças no enriquecimento de 15N, o que demonstra que a produção e o acúmulo de N foram conseqüência da variabilidade genotípica para extrair N do solo.The aim of this work was to compare nine genotypes of maize inoculated with a mixture of diazotrophic bacteria, and to quantify the contribution of biological nitrogen fixation (BNF). In order to quantify the BNF, isotopic dilution technique was used, in a concrete tank loaded with Ultissol horizon B, labelled with 15N. Differences were observed between total dry matter, grain production and N accumulation but differences in the enrichment of 15N were not observed, showing that the productivity and N accumulation were a result of the phenotype variability in extract N from the soil.

O objetivo deste trabalho foi quantificar a população de Gluconactobacter diazotrophicus presente em plântulas de 34 variedades de cana-de-açúcar, e caracterizar os isolados quanto à capacidade de utilizar diversas fontes de carbono e formar pigmento róseo em presença de luz. A população de G. diazotrophicus foi quantificada pela técnica do número mais provável e isolada em meios de cultura semi-seletivos. A população de G. diazotrophicus foi maior no sistema radicular do que na parte aérea, e maior nas variedades brasileiras de cana-de-açúcar. Os isolados utilizaram poucas fontes de carbono, e aqueles obtidos do sistema radicular utilizaram maior número de fontes, em comparação aos da parte aérea. Apenas a estirpe padrão Ppe-4 e quatro outros isolados formam pigmento róseo em presença de luz. A baixa variação observada pode estar relacionada com o habitat ou com a adaptação dessa população às condições específicas do interior das plantas e, por isso, a estrutura genética da população dessas bactérias é limitada e conservada.The objective of this work was to quantify the population of Gluconacetobacter diazotrophicus present in plantlets of 34 sugarcane varieties and to characterize the isolates according to their capacity to use carbon sources and produce pink pigments under light. G. diazotrophicus population was estimated using the most probable number technique, and then, isolated in semi-selective culture media. The highest population number of G. diazotrophicus was found in the roots; Brazilian varieties presented the highest population. The isolates used little carbon sources, and those strains obtained from the root used the highest number of carbon sources. Only the strain Ppe-4 and four other ones produce pink pigments under light. The low variation observed may be related to the habitat or to the adaptation of this population to specific internal plant conditions, and for this reason, the genetic structure of these bacteria is limited and preserved.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade de bactérias diazotróficas endofíticas, dos gêneros Herbaspirillum e Burkholderia, em duas variedades de arroz, consideradas de alta (IR 42) e baixa (IAC 4440) eficiência de fixação biológica de nitrogênio. Foram realizados dois experimentos em casa de vegetação, em vasos com dois tipos de solos, provenientes dos Estados de Goiás e do Rio de Janeiro. Foi feita a contagem do número de bactérias e o isolamento em diferentes partes e estágios de desenvolvimento das plantas, mediante o uso de meios de cultivo JNFb e JMV. Os isolados bacterianos foram caracterizados a partir de aspectos morfológicos das colônias, com o crescimento em meios de cultivo, e de testes fisiológicos (uso de fontes de carbono e atividade de redução de acetileno). A contagem revelou grande número de bactérias diazotróficas (10(6) células g-1 matéria fresca), presentes em ambas as variedades de arroz, principalmente nas amostras radiculares. Os dados, obtidos na matriz de similaridade, mostram a presença de representantes da espécie Herbaspirillum seropedicae, bem como a diversidade entre isolados pertencentes ao gênero Burkholderia.The objective of this work was to evaluate the diversity of endophytic diazotrophic bacteria of the genera Herbaspirillum and Burkholderia, in two rice varieties, considered of high (IR 42) and low (IAC 4440) contribution on BNF. Two experiments were conducted in greenhouse conditions, in order to study the association of endophytic diazotrophic bacteria with wetland rice varieties, which were planted in two types of soil: one from Rio de Janeiro State and another from Goiás State, Brazil. Bacterial population (in different parts) and physiological stages of the plants were evaluated, followed by the both genera strains isolation using culture media. The isolated bacteria were characterized based on morphological and physiological aspects. High bacterial counts were detected (10(6) cells g-1 fresh weight), especially in root samples of both rice varieties. The majority of the isolates were used for characterization, and the data obtained from the similarity matrix showed the presence of isolates belonging to Herbaspirillum seropedicae, while other isolates were clustered into the Burkholderia genus.

O dendê (Elaeis guineensis, Jaquim) pode produzir até sete toneladas de óleo por hectare por ano. O óleo vegetal é muito versátil e pode ser usado desde a indústria alimentícia até a produção de biocombustíveis. A planta é capaz de se associar com bactérias diazotróficas que colonizam raízes e caules. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta à adubação nitrogenada de 17 genótipos de dendê no primeiro ano de cultivo e avaliar a influência da adição do N mineral sobre a população de bactérias diazotróficas, naturalmente presentes nas plântulas de dendezeiro. Foram utilizados potes de plástico completados com 50% de areia quartzoza e 50% de horizonte B de um Argissolo Vermelho-Amarelo, série Itaguaí, não esterilizado e extremamente pobre em nitrogênio. A uréia foi aplicada na dosagem de 33,68 kg ha-1 de N. Na presença do N, todos os genótipos melhoram os parâmetros biométricos, e houve aumento tanto do N total quanto do N acumulado. As populações de bactérias diazotróficas não foram influenciadas pela adição desse elemento. Dois genótipos foram selecionados, na presença e ausência de N, respectivamente, C-2001 e La Mé.African oil palm (Elaeis guineensis, Jaquim) can produce up to 7 tons of oil per hectare per year. The vegetable oil is greatly versatile in its use, since food industry up to the production of fuels favorable to environmental protection. The plant has the potential to be associative with diazotrophic bacteria which colonize the roots and stem. The objective of this work was to evaluate 17 genotypes of E. guineensis in response to nitrogen addition and to verify the influence of this nitrogen on the diazotrophic population in an experiment using plastic pots filled with 50% quartz sand and 50% of non sterilized Horizon B; Red-Yellow Podzolic Soil series Itaguaí, extremely poor in nitrogen. Urea was used at a dose of 33.68 kg ha-1 de N. In the presence of the nitrogen, all genotypes improved biometric parameters, increased total nitrogen and its accumulation. Its addiction did not affect the diazotrophic population. Two genotypes were selected in the presence and absence of nitrogen: C-2001 and La Mé, respectively.

O objetivo deste trabalho foi o aprimoramento da técnica de imunocaptura para utilização em amostras de solo contendo altos teores de argila e sua aplicação no isolamento de estirpes de Gluconacetobacter diazotrophicus a partir de amostras de solo cultivado com cana-de-açúcar e café. A técnica de imunocaptura foi aplicada com sucesso no isolamento de bactérias de amostras de solo. A modificação do método de imunocaptura com Al2(SO4)3 permitiu a sua aplicação em amostras de solo argiloso pela floculação da argila em suspensão. Este método mostrou-se efetivo no isolamento de G. diazotrophicus inoculada em amostras de solo arenoso e argiloso aos cinco dias após a inoculação. A sensibilidade máxima do método em isolar células de G. diazotrophicus mediante cultura pura foi de 10³ células mL-1 . A modificação da técnica permitiu o isolamento de Gluconacetobacter spp. de amostras de solo colhidas a 50 cm das raízes de plantas de café, mas não de amostras de solo colhidas à mesma distância de plantas de cana-de-açúcar.The objective of this work was to improve the immunocapture method for the application to soil samples containing high levels of clay particles and to utilize it for the isolation of Gluconacetobacter diazotrophicus strains from soil cultivated with sugarcane and coffee. The immunocapture technique was applied successfully for isolation of bacterium from soil samples. The modified immunocapture technique with Al2(SO4)3 allowed the application of the method using clayed soil samples by the flocculation of the suspended clay. It proved to be effective for isolation of G. diazotrophicus inoculated in sterile sandy and clay soils five days after inoculation. The maximum sensitivity of the method to isolate G. diazotrophicus cells, using pure culture, was 10³ cells mL-1. The modification of the technique allows the capture of Gluconacetobacter spp. from soil samples near the coffee plants but not from sugarcane soils.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a relação entre a distribuição de nitrogênio na planta e a colonização por Gluconacetobacter diazotrophicus e Herbaspirillum spp. Foi implantado um experimento em parcelas subdivididas, tendo como tratamentos quatro genótipos: SP70-1143, SP79-2312 (híbridos), Krakatau (Saccharum spontaneum L.) e Chunnee (Saccharum barberi Jesw.); e quatro épocas de coleta: 90, 180, 360 e 540 dias após o plantio, com quatro repetições. Os parâmetros estudados foram: porcentual de nitrogênio, nitrato, N amino livre e o número mais provável de população das bactérias Gluconacetobacter diazotrophicus e Herbaspirillum spp. Os valores mais elevados de nitrogênio foram observados aos 90 dias após o plantio, nas folhas e colmo apical; as maiores concentrações N amino ocorreram nas raízes, colmo basal e folhas da variedade SP79-2312 e no colmo apical do genótipo Chunnee. O maior acúmulo de nitrato foi observado nos colmos basais e intermediários, sobretudo na variedade SP79-2312. O N protéico mostrou ser o maior componente do nitrogênio porcentual, com a mesma tendência nas diferentes partes da planta. O maior valor na população de G. diazotrophicus ocorreu nas raízes de SP70-1143, SP79-2312 e Krakatau, e nos quatro genótipos de Herbaspirillum spp.The objective of this work was to evaluate the relation between nitrogen distribution in plants of sugarcane, and the colonization by Gluconacetobacter diazotrophicus and Herbaspirillum spp. The experimental design was a split plot, with four genotypes of sugarcane: SP70-1143 and SP79-2312 (hybrids), Krakatau (Saccharum spontaneum L.) and Chunnee (Saccharum barberi Jesw.), and four times of harvest: 90, 180, 360, 540 days after planting, and four replications. The parameters evaluated were: nitrogen percentage, nitrate, free amino-N, and the most probable number of Gluconacetobacter diazotrophicus and Herbaspirillum spp. population. The percentage of nitrogen showed higher values at 90 days after planting in leaves and apical stems, and the largest concentrations of amino-N occurred in the roots, basal stems, and leaves of SP79-2312 variety and in apical stems of the Chunnee genotype. The largest nitrate accumulation was observed in the basal and intermediary stems, mainly in SP79-2312 variety. Proteic-N was the main component of the total nitrogen content, with the same tendency in different parts of the plant. Highest value of G. diazotrophicus population occured in the roots of SP70-1143, SP79-2312, Krakatau and in the four genotypes of Herbaspirillum spp.

Foi analisada a produção de compostos indólicos por Azospirillum brasilense Cd, A. lipoferum Br 17, Herbaspirillum seropedicae Z 67, H. rubrisubalbicans M4 e a estirpe 34 isolada de arroz, que não se enquadra em nenhuma das espécies de Herbaspirillum já descritas, em relação a diferentes condições de aeração e concentrações de sais. A maior aeração do meio propiciou aumento na produção de compostos indólicos pelas bactérias testadas. Foi verificado aumento desses compostos, em culturas estáticas, em meio sem nitrogênio no caso de Azospirillum, e na presença de N para as estirpes de Herbaspirillum. O aumento da concentração de sais no meio de cultivo inibiu a produção de compostos indólicos, embora tenha sido observado um pequeno aumento quando a concentração de CaCl2 foi de 1 g L-1. O efeito mais deletério da salinidade foi observado com a presença de NaHCO3, seguido de NaCl e Na2SO4. Azospirillum produziu mais compostos indólicos em meio semi-sólido e Herbaspirillum em meio líquido, mas em menor nível.The production of indolic compounds by Azospirillum brasilense Cd, A. lipoferum Br 17, Herbaspirillum seropedicae Z 67, H. rubrisubalbicans M4, and strain 34 isolated from rice, which does not fit into the described Herbaspirillum species, was measured under aeration ratio and salt concentrations. Aeration of the medium increased growth and production of indole compounds by these bacteria. Under static condition, the production was higher both in nitrogen-free medium for Azospirillum, and in amended N medium for the Herbaspirillum strains. Increasing salt concentration into the medium inhibited the production of indole compounds, although a small increase in production was observed, when CaCl2 concentration was raised above 1 g L-1. Deleterious effect of salinity was more pronounced in the presence of NaHCO3, followed by NaCl and Na2SO4. Azospirillum produced more indolic compounds in semi-solid cultures, and Herbaspirillum in liquid medium, but at lower levels.

Bactérias fixadoras de nitrogênio podem contribuir para o crescimento vegetal pela produção de auxinas. Os objetivos deste trabalho foram quantificar a produção de hormônios de crescimento por estirpes de bactérias fixadoras de nitrogênio e avaliar o efeito da inoculação destas estirpes em plântulas de milho e trigo. Todas as estirpes avaliadas começaram a produzir indóis no final da fase logarítmica. Houve efeito da adição de diferentes concentrações de triptofano ao meio de cultivo no aumento da produção de indóis até o nível de 200 µM. Nas estirpes de Azospirillum, as formas de N: NH4Cl, (NH4)2SO4, NH4H2PO4 e NH4NO3 estimularam a produção de indóis em níveis baixos. A adição de KNO3, NaNO3 e KNO2 inibiu a produção de indóis em todas as bactérias testadas e no crescimento de células de Azospirillum. Os efeitos da inoculação foram também comparados com concentrações crescentes do ácido 3-indolacético, KNO3 e triptofano. Em condições axênicas, a elevada produção de indóis reduz o comprimento das raízes e colmos na presença de triptofano, especialmente quando submetidas à inoculação de Azospirillum.Nitrogen fixing bacteria can contribute to plant growth by the production of auxin. The objectives of this work were to quantify the production of plant growth hormones by different nitrogen-fixing bacteria and to evaluate the effect of this inoculation on growth of wheat and rice seedlings. All strains tested produced indoles during the late logarithmic phase. Increasing the amount of tryptophan in the medium enhanced the production of indoles by the bacteria up to the level of 200 µM. For the Azospirillum strains studied, the nitrogen sources: NH4Cl, (NH4)2SO4, NH4H2PO4 and NH4NO3 stimulated indoles production in low levels. The addition of KNO3, NaNO3 and KNO2 inhibited the production of indole compounds for all bacteria tested as well as the Azospirillum growth. The effects of inoculation were also compared to those caused by increased concentrations of IAA, KNO3 and tryptophan alone. In vitro conditions, the high amounts of indoles produced by the bacteria reduce the length of roots and stems in the presence of tryptophan, especially in the case of Azospirillum strains.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade da população de Gluconacetobacter diazotrophicus oriunda de cultivares de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) de diferentes regiões e bancos de germoplasma. O estudo foi realizado com 123 isolados, obtidos de folhas, colmos e raízes de 80 espécies e híbridos de cana-de-açúcar, procedentes de diferentes países e mantidos em coleções de germoplasma nos Estados da Bahia e Rio de Janeiro. Foram utilizados cinco isolados obtidos de plantas de café (Coffea arabica), dois de abacaxi (Ananas comosus) e um de Pennisetum purpureum e mais 10 estirpes com padrões eletroforéticos distintos, após o uso de enzimas comuns do metabolismo microbiano (MLEE). O agrupamento obtido por meio da técnica de imunoadsorção com enzima acoplada (ELISA) sugere que as variações expressas pelos isolados não estão relacionadas com a espécie de planta, a variedade de cana-de-açúcar, a origem geográfica, a parte da planta de onde os isolados foram obtidos e o tempo de amostragem. Altas doses de nitrogênio levaram à diminuição da diversidade de G. diazotrophicus.The objective of this study was to evaluate the diversity of Gluconacetobacter diazotrophicus isolates from different sugarcane (Saccharum spp.) varieties. This study was developed using 123 strains from the internal tissues of stems and roots, isolated from 80 species and hybrids of sugarcane, originated from different countries and maintained in two germoplasm collections localized in Bahia and Rio de Janeiro States. Five isolates obtained from coffee plants (Coffea arabica), two from pineapple (Ananas comosus), one from Pennisetum purpureum and 10 strains, which present different electrophoretic patterns, were used in the comparison. Cluster analysis of enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) results suggested that variations were not correlated with the plant species, sugarcane variety, geographic origin, parts of plants nor with sampling time. High nitrogen doses lowered the diversity of G. diazotrophicus.

Foi avaliada a ocorrência e a distribuição de espécies de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) e Acetobacter diazotrophicus em plantios de cana-de-açúcar em diferentes tipos de manejo nos Estados do Rio de Janeiro e Pernambuco. Foram feitas 35 coletas de amostras de solo da rizosfera e de raízes de 14 variedades de cana-de-açúcar para extração de esporos e isolamento da bactéria. O número de esporos variou de 18 a 2.070/100 mL de solo, e os maiores número e diversidade de espécies foram verificados nos canaviais de Campos, RJ, especialmente naqueles que não adotam a queima do palhiço. As espécies predominantes nas três localidades amostradas foram: Acaulospora sp., Scutellospora heterogama, Glomus etunicatum, Glomus occultum e Gigaspora margarita. A. diazotrophicus estava presente nas amostras de raízes colhidas em canaviais de Campos, com exceção de uma coleta de cana-de-açúcar plantada num solo usado como bacia de sedimentação de vinhaça. Não foi possível isolar essa bactéria a partir de esporos desinfestados dos FMAs nativos, apenas dos esporos lavados com água estéril.The occurrence and distribution of species of arbuscular mycorrhizae fungi and Acetobacter diazotrophicus in sugar cane (Saccharum officinarum) grown in different regimes of crop management in the States of Rio de Janeiro and Pernambuco, Brazil, were studied. Thirty five samples of the rhizosphere soil and roots were collected from 14 varieties of sugar cane for the extraction of spores and isolation of the bacterium. The number of spores varied from 18 to 2,070 per 100 mL of soil, and the greatest diversity of fungal species was found in the sugarcane fields of Campos (Rio de Janeiro State), especially in those where the sugarcane trash was not burned at harvest. The predominant species found in the three localities sampled were: Scutellospora heterogama, Glomus etunicatum, Glomus occultum, Acaulospora sp. and Gigaspora margarita. A. diazotrophicus was present in almost all samples of root with the exception of one harvest of sugar cane taken from an area used for the sedimentation of vinasse (distillery waste). It was not possible to detect the bacterium from surface sterilized spores of native arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), only from washed ones using sterile water.

Around 78% of the air is composed by nitrogen and this element is the third most important to the maintenance of life on the planet, after the carbon (C) and oxygen (O). The great paradox is life in earth it that this gas (N2) is inert and can only be reduced to a form assimilated by plants by different genus of bacteria called diazotrophs. These bacteria interact with other organisms including agricultural crops as the most famous one, the rhizobia of soybean. Another example recently incorporated to the cereal production routine is the application of another bacterium called Azospirillum brasilense described by the research group of Johanna Döberenier in the 80’s. The association of diazotrophs and grasses has been studied for about 60 years and revealed that in addition to providing nitrogen to the crops (contributing with up to 58% of its necessity), can also produce phyto-hormones, act as a biocontrol agents, solubilize phosphates and some other features; helping plants in the response of environmental stresses and refl ecting in crop productivity using reduced doses of N-fertilizer. With the objective of develop a crop management based on biological nitrogen fi xation and a recommendation of inoculant application in order to improve the utilization of N-fertilizers, also preconized by the green revolution, made this research recognized worldwide for its innovation that advocates the use of a conservative practice, keeping the man in the fi eld, producing more without harming the environment.