Fernando D. AndreoteMarcio R. Lambais

Fixação Biológica do Nitrogênio (FBN)Fixação Biológica do Nitrogênio (FBN)

Base do processoBase do processo

N2 NH3

FBN – dois sistemasFBN – dois sistemas

N2 NH3

Fixação simbiótica

Fixação não-simbiótica (associativa)

CianobactériasCianobactérias

Filo do domínio Bacteria

Organismos fixadores de N e C

Presença ou não de heterócito

Baixo O2 devido a respiração acelerada, espessamento da parede celular e bloqueio do PSII

Fixação temporal em espécies não-heterocitadas

Simbiose Simbiose AnabaenaAnabaena--AzollaAzolla

Azolla Azolla planta aquática de tamanho reduzidoplanta aquática de tamanho reduzido estabelece simbiose com Anabaenaestabelece simbiose com Anabaena sistema fixador de nitrogênio atmosféricosistema fixador de nitrogênio atmosférico

Simbiose Simbiose AnabaenaAnabaena--AzollaAzolla

Incorporação de Azolla em área de cultivo de arroz

Diazotróficos associativos na rizosferaDiazotróficos associativos na rizosfera

Diazotrófico Espécie VegetalAzotobacter paspali Paspalum notatumAzospirillum brasiliensis/ Azospirillum lipoferum

Milho, arroz, sorgo, trigo, cevada

Azospirillum amazonense

Panicum boliviense, Paspalum repens, Sorghum arudinaceum, Brachiaria humidicola, Brachiaria brizantha

Beijerinckia spp. Cana-de-açúcar, braquiáriaBurkholderia brasiliensis

Arroz, mandioca, batata-doce e cana-de-açúcar

Diazotróficos associativosDiazotróficos associativos Bactérias rizosféricas – Bactérias rizosféricas – colonizam áreas próximas e superfícies de raízes colonizam áreas próximas e superfícies de raízes

das plantasdas plantas

Diazotróficos associativosDiazotróficos associativos

Bactérias endofíticas – Bactérias endofíticas – colonizam tecidos internos das plantascolonizam tecidos internos das plantas

Organismos inter e intra-celulares

Colonizam as plantas de maneira assimbiótica

Alguns capazes de fixar nitrogênio

A FBN em canaviaisA FBN em canaviais Realizada pela associação de bactérias endofíticas

Maior eficiência da inoculação quando a inoculação é feita com mistura de estirpes de bactérias endofíticas fixadoras de nitrogênio.

Ciclo da cultura - A densidade de bactérias fixadoras de nitrogênio no interior da cana varia ao longo do ciclo da cultura.

Disponibilidade de água - A colonização da cana por algumas bactérias endofíticas varia com a disponibilidade de água no solo. Períodos secos - menor colonização de algumas bactérias

Nitrogênio no solo - Plantas em solos ricos em nitrogênio apresentam raízes e colmos com maior concentração de N e menos bactérias fixadoras

Genéticos - Genótipo da espécie do vegetal - existem variações significativas de interação do genótipo vegetal com bactérias endofíticas fixadoras de N - na maioria das variedades estão presentes as mesmas bactérias fixadoras de nitrogênio.

Fatores que influenciam a FBN em canaviaisFatores que influenciam a FBN em canaviais

G. diazotrophicus G. diazotrophicus é uma bactéria endofítica isolada do colmo é uma bactéria endofítica isolada do colmo de cana-de-açúcarde cana-de-açúcar

É uma bactéria acidófila (cresce em meio com pH 3) e É uma bactéria acidófila (cresce em meio com pH 3) e tolerante a altas concentrações de açúcartolerante a altas concentrações de açúcar

Cana-de-açúcar pode obter até 60% de sua necessidade de Cana-de-açúcar pode obter até 60% de sua necessidade de N da FBN (aproximadamente 164 kg N fixado haN da FBN (aproximadamente 164 kg N fixado ha-1-1 ano ano-1-1). ). Outras bactérias endófitas ocorrem em cana, tais como Outras bactérias endófitas ocorrem em cana, tais como Herbaspirillum seropedicaeHerbaspirillum seropedicae..

Transferência via toletesTransferência via toletes

Associação Associação Gluconacetobacter Gluconacetobacter - cana-de-açúcar- cana-de-açúcar

Desenvolvido pela EMBRAPA

Mistura de Gluconacetobacter diazotrophicus

Herbaspirillum seropedicae

Herbaspirillum rubrisubalbicans

Azospirillum amazonense

Burkholderia tropica

Recomendado para cana de primeiro ano (inoculante + 30 kg N por ha)

Inoculante para cana-de-açúcarInoculante para cana-de-açúcar

Variedade de cana

N na planta(kg ha-1 ano-1)

FBN*(kg ha-1 ano-1)

%

CB 45-3 281 175 62

SP 70-1143 258 173 67

NA 56-79 129 109 84

Krakatau 342 239 70

Chunee 110 56 51

FBN em cana-de-açúcarFBN em cana-de-açúcar

Azospirillum

Aumenta 15-25% produção de milho e trigo

Economiza 50% do fertilizante nitrogenado

Inoculante para Arroz, Milho e TrigoInoculante para Arroz, Milho e Trigo

Espécie Vegetal Bactéria Variação de crescimento* (%)

Pennisetum americanum A. lipoferum 0-29

A. brasiliense -3-32

Panicum maximum A. lipoferum 0-16

Zea mays A. brasiliense 0-37

A. lipoferum 0-154

Oryza sativa A. lipoferum -32-99

Sorghum bicolor A. brasiliense/A. lipoferum

0-370

*Em relação ao tratamento não-inoculado*Em relação ao tratamento não-inoculadoN fixado em gramíneas ~ 25-50 kg N haN fixado em gramíneas ~ 25-50 kg N ha-1 -1 anoano-1-1 (aproximadamente 17% das necessidades das (aproximadamente 17% das necessidades das culturas)culturas)

Aumento da produção por Aumento da produção por AzospisrillumAzospisrillum

Bibliografia recomendada