Otimização de biofertilizante de rochas com materiais orgânicos e de bioprotetor com quitosana fúngica

The use of alternative materials with potential for use in agriculture has been studied over many years. Economic material as phosphate and potassic rocks are frequently been used although, they not present nutrients in available forms for plant absorption. Rock biofertilizers produced from P and K...

Full description

Access type:openAccess
Publication Date:2016
Main Author: SOUSA, Lusiene Barbosa lattes
Advisor: STAMFORD, Newton Pereira
Co-advisor: SANTOS, Carolina Etienne de Rosália e Silva
Referee: FRACETTO, Giselle Gomes Monteiro, FRANCO, Luciana de Oliveira, FREITAS, Ana Dolores Santiago de, BERGER, Lúcia Raquel Ramos
Document type: Doctoral thesis
Language:por
Published: Universidade Federal Rural de Pernambuco
Program: Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo
Department: Departamento de Agronomia
Portuguese subjects:
Knowledgement areas:
Online Access:http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/7348
Citation:SOUSA, Lusiene Barbosa. Otimização de biofertilizante de rochas com materiais orgânicos e de bioprotetor com quitosana fúngica. 2016. 100 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.
Portuguese abstract:O uso de insumos alternativos com potencial para produção agrícola tem se destacado com o passar dos anos. Os biofertilizantes de rocha fosfatada (BP) e potássica (BK) são insumos que já demonstraram eficiência agronômica em diferentes culturas, quando misturados com materiais orgânicos formando o biofertilizante misto (inoculado com bactérias de vida livre) e quando inoculado com fungos produtores de quitosana formando o bioprotetor. Objetivou-se avaliar o melhoramento do biofertilizante de rochas naturais (BPK), através da mistura de diferentes proporções de materiais orgânicos para 1 parte de rocha, da seleção da melhor bactéria diazotrófica para inoculação do substrato (biofertilizante misto-BNPK) e do fungo produtor de quitosana. Antes de realizar os experimentos foram isoladas bactérias de vida livre de solos de diferentes regiões do Nordeste. Estas bactérias foram avaliadas quanto ao potencial de fixar N por meio da estimativa da atividade de redução de acetileno, e pelo sequenciamento completo do gene 16S. Para o estudo do biofertilizante misto foram realizados três experimentos com ensaios em bandejas. No primeiro experimento utilizou-se diferentes materiais orgânicos em distintas proporções (T:H:C) representando os tratamentos com 3 repetições cada. Materiais orgânicos utilizados foram: T= Torta; H=húmus de minhoca; C=Composto de poda de árvores, 1(5:0:0),2(4:1:0),3(3:1:1),4(2:3:0),5(1:4:0),6(4:0:1),7(3:2:0),8(3: 0:1), 9(2:2:1), 10(2:1:2), 11(1:3:1), 12(1:1:3),13(1:2:2)14(0:5:0),15(0:4:1),16(0:1:4),17(0:3:2), 18(0:2:3), 19 (0:0:5),20(2:0:3)) (v/v). As amostragens foram realizadas após a instalação do experimento nos tempos. 0; 1; 2; 3; e 4 dias, para determinação de pH (H2O), C, N (total), P e K disponível, Ca, Mg trocável e Al+3 trocáveis. No segundo experimento utilizou-se as duas melhores proporções do experimento anterior (3:2:0; 2:3:0), e 1 parte de biofertilizante de rochas, as quais foram inoculadas com bactérias diazotróficas de vida livre. Esses materiais foram inoculados com 100 e 200 ml de inóculos de 4 isolados de bactérias de vida livre com 3 repetições, com amostragem desse material durante 40 dias e em 4 tempos (0: 10: 20: 30: 40), para analises de pH (H2O), N, C (totais) e P e K disponível. No terceiro experimento utilizou-se a melhor proporção de material orgânico do primeiro experimento (2:3:0) e 1 parte de biofertilizante de rochas, inoculando com fungos da ordem Mucorales (Cunninghamella elegans, Muco hiemalis, Rhizopus arrhizus) com 4 repetições. Os ensaios foram realizados no delineamento inteiramente casualizado. Para todos os experimentos houve diferença significativa entre os tratamentos analisados, exceto para o carbono-C e o nitrogênio-N do primeiro experimento, P; K; C no segundo experimento, havendo apenas efeito individual. Para o primeiro experimento os tratamentos 4(2:3:0); 7(3:2:0); 11(2:2:1), contribuíram de forma significativa para o acréscimo de nutrientes, podendo ser recomendados como substratos orgânico-mineral em substituição a fertilização comercial. No segundo experimentos as estirpes NFB4 e NFB 1003 apresentaram os melhores resultados. Houve aumento no teor de N, K, C, P no biofertilizante misto no período aproximado de 25 a 30 dias. Já para o terceiro experimento os fungos Rhizopus arrhizus e Cunninghamella elegans foram mais efetivos na produção de acidez do que Mucor hiemalis. O biofertilizante misto inoculado com fungos da Ordem Mucorales, de uma maneira geral, não mostrou grande variação na disponibilização de P e K disponível. As proporções de materiais orgânicos contribuíram para o acréscimo de nutrientes aos substratos. Os tratamentos 4-(2:3:0) 7-(3:2:0) 3-(3:1:1), apresentaram os melhores resultados. Pelo sequenciamento completo as estirpes diazotróficas utilizadas no segundo experimento foram identificadas como Bacillus subtilis, Mesorhizobium, Paenibacillus e Beijerinckia indica. A inoculação do biofertilizante misto com as diazotróficas de vida livre, de uma maneira geral, incrementou o teor de N. Não houve diferença entre as doses de bioprotetores aplicadas em relação ao crescimento radial do Fusarium solani.
English abstract:The use of alternative materials with potential for use in agriculture has been studied over many years. Economic material as phosphate and potassic rocks are frequently been used although, they not present nutrients in available forms for plant absorption. Rock biofertilizers produced from P and K rocks mixed with sulfur inoculated with Acidithiobacillus thiooxidans produces metabolic sulfuric acid and contributes decisively do release nutrients contained in rocks which constitutes alternative products for use in agriculture. The rock biofertilizers promoted acidity in soil and needs to be neutralized mixing organic matters to produce a mixed biofertilizer, and can be enriched in N by inoculation with free living diazotrophic bacteria and showed high agronomic efficiency. When the mixed biofertilizers are inoculates with fungi that contain chitosan produce a bioprotector that may protect plants against diseases. The work aim to evaluate the optimization of rock biofertilizers (BPK) mixing different proportions of organic matters and selecting the best diazotrophic bacteria for inoculation of the mixed biofertilizer (BNPK) and furthermore to select the best fungi containing chitosan in their cellular walls. Were obtained free living diazotrophic bacteria from different soils of the Brazilian Northeast region and evaluated the potential to realize the biological nitrogen fixation (FBN) process, by chromatographic analyzes and by the complete sequencing of the 16S gen. To study the mixed biofertilizer were realized three laboratorial experiments using trays. In the first experiment were used organic materials (OM) with treatments using different proportions of the OM, with 3 replicates. Were used Sugarcane Mud Cake (S); Earthworm compost (E) and Compost of Trees (C) and the 22 proportions in the respective: 1(5:0:0), 2(4:1:0),3(3:1:1), 4(2:3:0), 5(1:4:0), 6(4:0:1), 7(3:2:0), 8(3:0:1), 9(2:2:1), 10(2:1:2),11(1:3:1),12(1:1:3),13(1:2:2)14(0:5:0),15(0:4:1),16(0:1:4),17(0:3:2), 18(0:2:3), 19( 0:0:5),20(2:0:3)) (v/v). Samples were collected in times: (0); 10; 20; 30 and 40 days to determine: pH (H2O), Total C, N, available P and K, exchangeable Ca, Mg and Al+3. In the second experiment were used the best proportions screened in the first experiment (3:2:0 and 2:3:0), mixed with 1 volume of PK rock biofertilizer, inoculated with 100 and 200 mL (inocules from 4 isolates) with 3 replicates. The material were sampled during 40 days (0, 10, 20, 30 and 40 days) to determine: pH (H2O), total N, available P and K. In the third experiment were used the best proportion of Organic Matter and PK rock biofertilizer in proportion (2:3:1), inoculated with the Mucorales fungi (Cunninghamella elegans, Muco hiemalis, Rhizopus arrhizus), with 4 replicates. The experiments were conducted in a completely experimental design. The first experiments showed significant difference between the treatments, except to carbon-C and nitrogen -N, and in the second experiment occurred individual effect for P; K and C. Treatments 4; 7 and 11, contributed to increase nutrients in the biofertilizer, and they may be alternative as organic mineral product in replacement of conventional fertilizer. The strains NFB 4 and NFB 1003 presented the best results and increase N, P, K and C in the mixed biofertilizer in the period correspondent to 25 - 30 days. The mixed biofertilizer inoculation in a general increase total N. The mixed biofertilizer inoculated with free living diazotrophic bacteria increase total N.