carbono e nitrogênio na biomassa microbiana em latossolo amarelo

III SIMPÓSIO DE MUDANÇAS CLIMÁTICAS E
DESERTIFICAÇÃO NO SEMIÁRIDO BRASILEIRO
“Experiências de Mitigação e Adaptação”
INFLUÊNCIA DA SALINIDADE SOBRE A SOLUBILIZAÇÃO DE FOSFATO
IN VITRO POR BACTÉRIAS ENDOFÍTICAS ISOLADAS DE CANA-DEAÇÚCAR CULTIVADA EM PERNAMBUCO
Maria Camila de Barros Silva(1); João Tiago Correia Oliveira(2); Andreza Raquel Barbosa de
Farias(3); Fernando José Freire(4); Júlia Kuklinsky-Sobral(5); Maria Betânia Galvão Santos Freire(4)
(1)
Mestranda do Programa de Pós-Graduação em Produção Agrícola; Laboratório de Genética e Biotecnologia Microbiana (LGBM),
Unidade Acadêmica de Garanhuns (UAG), Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE), Av. Bom Pastor, s/n, Boa Vista,
Garanhuns, PE, CEP 55296-901. E-mail: [email protected]; (2) Mestrando do Programa de Pós-Graduação em Ciência Animal e
Pastagens, LGBM/UAG/UFRPE; (3) Discente de Graduação em Agronomia, LGBM/UAG/UFRPE; (4) Professor(a) Adjunto(a),
Departamento de Agronomia, UFRPE, Rua Dom Manoel de Medeiros, Dois Irmãos, Recife, PE, 52171-900; (5) Professora Adjunta,
LGBM/UAG/UFRPE
Resumo –
A solubilização de fosfato inorgânico por bactérias é uma característica de grande interesse
agrícola, porém esta pode ser afetada negativamente pela salinidade dos solos. Deste modo, o objetivo
deste trabalho foi avaliar a influência da salinidade, sobre a capacidade de bactérias endofíticas
isoladas de cana-de-açúcar solubilizarem fosfato inorgânico in vitro. Para tanto, nove linhagens
bacterianas foram inoculadas em meio de cultura sólido contendo fosfato insolúvel acrescido de três
concentrações de cloreto de sódio (NaCl): 0,1; 1 e 2,5%, e incubadas por 7 dias. Foi possível observar
que as linhagens estudadas apresentam-se altamente sensíveis a salinidade in vitro; retardando o
crescimento bacteriano e a capacidade de solubilizar fosfato. Contudo, o índice de solubilização (IS)
de fosfato inorgânico pelas linhagens não foi influenciado pelos tratamentos de 0,1 e 1% de sal; mas
apenas a linhagem G15 apresentou IS em meio com 2,5% de NaCl, sendo as outras bactérias inibidas
quanto a solubilização. Portanto, conclui-se que a salinidade influencia na capacidade de solubilização
de fosfato inorgânico por bactérias associadas a cana-de-açúcar, mas que há a possibilidade de seleção
de linhagens com capacidade de expressar essa característica mesmo em altas concentrações de sal.
Palavras-Chave: cloreto de sódio, fósforo, interação bactéria-planta, promoção de crescimento
vegetal.
INTRODUÇÃO
A cana-de-açúcar é uma das principais culturas brasileiras e, juntamente com o milho nos Estados
Unidos, é responsável pela maior parte do etanol produzido no mundo (WACLAWOVSKY et al.,
2010). Além do etanol, a rapadura, melado, aguardente, açúcar, também são produtos que têm a canade-açúcar como matéria-prima. Na sua forma in natura, é utilizada geralmente para alimentação
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animal, e seus subprodutos, como a vinhaça, podem ser utilizados na lavoura como insumos de
fertilização (PEREIRA et al., 1992).
A cana-de-açúcar é uma cultura exigente quanto à fertilidade e apresenta-se sensível a aspectos
limitantes do solo, como a salinidade. De acordo com Santos (2010), os solos salinos se caracterizam
pelo acúmulo de sais em horizontes ou camadas próximas à superfície. Deste modo, o excesso de sais,
próximos as raízes, provoca efeitos tóxicos nas plantas e diminui a absorção de água. Assim como as
plantas, as bactérias que se encontram em associação com a cana-de-açúcar apresentam variação na
tolerância a salinidade, podendo ser afetadas nas suas características de promoção de crescimento
vegetal, como fixação biológica de nitrogênio, produção de fitormônios, solubilização de fosfato
inorgânico, entre outros (NÓBREGA et al., 2004).
A solubilização de fosfato inorgânico é uma característica de grande interesse, pois após o
nitrogênio, o fósforo, é o elemento mais limitante ao crescimento vegetal (GYANESHWAR et al.,
2002). Além disso, o fósforo possui o grande problema de adsorção às partículas do solo. Segundo
Vassilev; Vassileva (2003) algumas bactérias têm a capacidade de solubilizar o fosfato indisponível no
solo e disponibilizá-lo para as plantas, através da produção de ácidos orgânicos e inorgânicos. Deste
modo, esta característica de promoção de crescimento vegetal, desenvolvida por algumas bactérias, é
altamente visada e explorada, porém, pouco se sabe sobre o efeito da salinidade sobre a solubilização
de fosfato.
Assim, diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da salinidade sobre a
capacidade de bactérias endofíticas, isoladas de cana-de-açúcar, em solubilizar de fosfato inorgânico
in vitro.
MATERIAL E MÉTODOS
Linhagens bacterianas
Foram avaliadas nove linhagens bacterianas endofíticas, positivas para solubilização de fosfato
inorgânico, pertencentes à coleção de culturas microbianas do Laboratório de Genética e
Biotecnologia Microbiana (LBGM), da Unidade Acadêmica de Garanhuns/Universidade Federal Rural
de Pernambuco (UAG/UFRPE). Estas linhagens foram previamente isoladas em meio LGI-P
(DÖBEREINER et al., 1995), de colmo e raiz de três variedades (RB 92579, RB 867515 e RB
863129) de cana-de-açúcar cultivadas na Estação Experimental de Cana-de-Açúcar de Carpina
(EECAC), Carpina - PE, e na Usina Petribu S/A, Lagoa de Itaenga - PE.
Avaliação da influência da salinidade sobre a solubilização de fosfato inorgânico in vitro
As linhagens foram inoculadas em meio de cultura sólido contendo fosfato insolúvel (10 g.L-1 de
glicose; 5 g.L-1 de NH4Cl; 1 g.L-1 de MgSO4.7H2O; 4 g.L-1 de CaHPO4; 15 g.L-1 de ágar; pH 7,2),
acrescido de três concentrações de cloreto de sódio (NaCl): 0,1; 1 e 2,5% (a escolha destas
concentrações foi baseada em que? Na salinidade de algum tipo de solo?).
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Após a inoculação, as placas foram incubadas a 28°C por 7 dias. O crescimento bacteriano e a
solubilização de fosfato foram observados aos 1, 2, 3 e 7 após a inoculação. O teste foi realizado em
triplicata e em cada leitura foram medidos: o diâmetro das colônias e dos halos de solubilização, a
partir dessas medidas foram obtidos os Índices de Solubilização (IS) de cada linhagem por meio da
fórmula: IS = ф Halo (cm)/ ф Colônia (cm).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Durante a primeira leitura (1 dia de cultivo), foi observado apenas crescimento bacteriano, não
sendo possível visualizar halo de solubilização em nenhum dos tratamentos, desta forma não foi
possível calcular o IS. Na segunda leitura, 2º dia, havia halo de solubilização (Figura 1) para todas as
linhagens apenas no tratamento de 0,1% de sal. Ao terceiro dia, foi possível verificar halo de
solubilização também no tratamento de 1% de sal. Já para o tratamento com 2,5% de sal, apenas uma
linhagem (G15) apresentou halo de solubilização no sétimo dia de cultivo. Estes resultados revelam a
influência de diferentes concentrações de NaCl sobre a capacidade de solubilizar fosfato in vitro por
bactérias associadas a cana-de-açúcar, mais especificamente, no retardamento da expressão dessa
característica, uma vez que as bactérias avaliadas apresentaram crescimento bacteriano em todas as
concentrações de sal, logo após 24h de cultivo, mas só apresentaram halo de solubilização após 48h e
em diferentes concentrações.
Figura 1. Cultivo bacteriano em meio de cultura rico em fosfato insolúvel. Halo claro ao redor das
colônias indica a capacidade de solubilização de fosfato inorgânico pelas linhagens
bacterianas.
O IS é um método semi-quantitativo para avaliação da solubilização de fosfato inorgânico em meio
de cultura sólido (BERRAQUERO et al., 1976). Logo, os IS das bactérias foram estimados após 7 dias
de cultivos (Figura 2). Foi observado que as concentrações de 0,1 e 1% de NaCl não interferiram na
capacidade de solubilizar o fosfato por parte das bactérias, pois os IS calculados não diferiram entre
si. Porém, a concentração de 2,5% de sal foi inibitória, não permitindo que as linhagens expressassem
a característica, com exceção da linhagem G15 que além de ser capaz de solubilizar fosfato em alta
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concentração de sal, também expressou maior IS em 2,5% de NaCl, diferindo dos ISs em 01, e 1% de
sal (Figura 2), sendo promissora para manejos futuros da cana-de-açúcar em solos salinos. .
Figura 2. Índice de solubilização de fosfato inorgânico por bactérias endofíticas de cana-de-açúcar,
após 7 dias de cultivo em meio rico em fosfato insolúvel acrescido de 0,1; 1; e 2,5 % de NaCl .
Em trabalho realizado por Ramani (2001), a solubilização de fosfato por Bacillus sphaericus foi
drasticamente afetada com o uso de alguns pesticidas. Isto demonstra que as características
ambientais, como salinidade e o manejo aplicado a cultura influenciam diretamente esta característica
de promoção de crescimento vegetal.
Medeiros et al. (2008) demonstraram que a nodulação em feijão-caupi é altamente sensível a
salinidade dos solos, prejudicando futuramente a fixação biológica de nitrogênio, confirmando o fato
que encontramos no presente trabalho, onde a presença de sal afetou diretamente uma característica de
promoção de crescimento vegetal.
Campos et al. (2010), Xavier et al. (2007) e Nóbrega et al. (2004) demonstraram que bactérias
podem se crescer em condições com 3% de sal, porém não se sabe o efeito sobre as funcionalidades
destas bactérias. Assim, os efeitos da salinidade devem ser mais amplamente estudados para que a
interação bactéria/planta se torne mais eficaz e a promoção de crescimento vegetal seja desempenhada
de forma mais eficiente, mesmo em ambientes limitantes, como os solos salinos.
CONCLUSÕES
Nas condições experimentas utilizadas...
1. A salinidade retardou a capacidade de bactérias endofíticas de cana em solubilizar fosfato
inorgânico, nas concentrações de 0,1 e 1% de NaCl.
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2. A concentração de 2,5% de sal foi inibitória para solubilização de fosfato, mas não para o
crescimento bacteriano.
2. As concentrações de 0,1 e 1% de sal não influenciaram o índice de solubilização das bactérias.
3. A linhagem G15 foi capaz de solubilizar fosfato em 2,5% de NaCl, apresentando maior índice de
solubilização nesta concentração de sal.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos ao CNPq e a FACEPE pelo apoio financeiro; e, ao grupo do Laboratório de Genética
e Biotecnologia Microbiana da UAG/UFRPE.
REFERÊNCIAS
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