Caracterização de rizóbios isolados de soja em Moçambique e estratégias visando incrementar a contribuição da fixação biológica de nitrogênio

• Autor(a) principal: Chibeba, Amaral Machaculeha
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UEL
• Texto Completo: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/15828
• topic: Microorganismos fixadores de nitrogênio; Simbiose; Soja; Inoculação; Rizóbio; Micro-organisms, Nitrogen-fixing; Soybean; Rhizobium; Inoculation

Resumo: A inoculação da soja com estirpes de rizóbios eficientes no processo de fixação biológica de nitrogênio (FBN) torna dispensável o uso de fertilizantes nitrogenados nos trópicos Um problema frequentemente relatado é a falta de capacidade de estirpes identificadas como elite e usadas em inoculantes comerciais em superar a competição imposta pelas populações indígenas ou naturalizadas de rizóbios A seleção de rizóbios indígenas, adaptados às condições locais, com alta eficiência para o uso em inoculantes representa uma estratégia promissora para evitar fracassos na inoculação Por outro lado, as fortes evidências de sucesso de inoculação em áreas com populações altas de rizóbios publicadas no Brasil abrem uma oportunidade para a pesquisa sobre inoculação em outras regiões geográficas no mundo Assim, os objetivos desta tese foram: 1) Caracterizar estirpes indígenas de rizóbio e identificar estirpes com potencial para serem incluídas em inoculantes para variedades de soja tanto de nodulação promíscua como não promíscua nas condições agroclimáticas de Moçambique; 2) Avaliar o desempenho de quatro estirpes elite brasileiras (SEMIAs 587, 519, 579 e 58) e uma norte-americana (USDA 11) no Brasil e em Moçambique Para o primeiro objetivo, 15 isolados foram obtidos de nódulos de soja promíscua cultivada em 15 locais, em Moçambique, e avaliados pela eficiência simbiótica na casa de vegetação, juntamente com quatro estirpes usadas em inoculantes no Brasil, Bradyrhizobium japonicum SEMIA 579, B diazoefficiens SEMIA 58, B elkanii estirpes SEMIA 587 e SEMIA 519, e uma estirpe usada na África, B diazoefficiens USDA 11 Oitenta e sete isolados confirmaram a habilidade de formar nódulos efetivos em fixar N2 com a soja e foram usados na caracterização genética, por rep-PCR (BOX) e sequenciamento do gene 16S rRNA, e eficiência simbiótica Os perfis obtidos por BOX - PCR revelaram uma notável diversidade genética com 41 agrupamentos formados, considerando o nível arbitrário de similaridade de 65% A análise do gene 16S rRNA posicionou os isolados nos clados Bradyrhizobium (75%) e Agrobacterium – Rhizobium (25%) Variabilidade elevada no desempenho simbiótico foi observada entre os isolados indígenas de Moçambique com dez isolados tendo melhor desempenho que USDA 11, a melhor estirpe de referência, e 5 isolados tendo menor desempenho que todas as estirpes de referência Treze dos isolados mais eficientes foram avaliados, juntamente com as cinco estirpes de referência, em duas variedades promíscuas (TGx 1963-3F e TGx 1835-1E) e uma não promíscua (BRS 284) de soja, em um segundo ensaio de casa de vegetação Os 13 isolados também foram caracterizados quanto à tolerância à acidez e alcalinidade (pH 3,5 e 9,, respectivamente), salinidade (,1, ,3 e ,5 mol L-1 de NaCl) e temperaturas altas (35, 4 e 45 ºC) in vitro Cinco isolados, três (4, 19 e 22) pertencentes ao sub-grupo B elkanii e dois (27 e 61) ao sub-grupo B japonicum, mostraram, consistentemente, alta eficiência de fixação de N2, sugerindo que a inoculação com estirpes indígenas de rizóbios adaptadas às condições locais representa uma estratégia possível para a produção de soja em Moçambique Para o segundo objetivo, as cinco estirpes de referência testadas no primeiro estudo foram avaliadas nas safras 213/214 e 214/215 no Brasil (quatro locais) e em Moçambique (cinco locais), em solos com populações de rizóbios compatíveis com soja, variando de < 1 a 2×15 células g-1 solo Os ensaios foram conduzidos com variedades não promíscuas de soja e os seguintes tratamentos: (1) NI, controle não inoculado e sem N-fertilizante; (2) NI+N, controle não inoculado e com 2 kg de N ha-1; e, inoculado com (3) B japonicum SEMIA 579; (4) B diazoefficiens SEMIA 58; (5) B elkanii SEMIA 587; (6) B elkanii SEMIA 519; (7) B diazoefficiens USDA 11; (8) SEMIAs 579 + 58 (tratamento avaliado somente no Brasil) A nodulação, crescimento de plantas e rendimento foram avaliados em ambos países Os melhores tratamentos com inoculação no Brasil, considerando a média dos locais e safras, foram com as estirpes SEMIAs 579 + 58, SEMIA 579 e USDA 11, com ganhos médios de rendimento de grãos de 4–5% em relação ao tratamento NI As estirpes SEMIA 579, SEMIA 58, SEMIA 519 e USDA 11 foram as melhores em Moçambique, com ganhos médios de rendimento de 2–29% em relação ao tratamento NI Adicionalmente, as quatro estirpes com melhor desempenho em Moçambique resultaram em rendimentos semelhantes ou melhores do que o tratamento NI+N, confirmando a FBN como uma alternativa sustentável aos N-fertilizantes, poluidores ambientais Os resultados também confirmam a viabilidade da transferência de tecnologias relacionadas à FBN com a soja entre países com condições agroclimáticas similares