NON-SYMBIOTIC DIAZOTROPHIC BACTERIA AND THE ROOTING OF OLIVE SEMI-HARDWOOD CUTTINGS (<i>Olea europaea L.)
DOI:
https://doi.org/10.5902/1980509826447Keywords:
endophytic bacteria, growth-promoting bacteria, physiological diversity, oliviculture.Abstract
Non-symbiotic diazotrophic bacteria (NSDB) influence plant growth mainly through biological nitrogen fixation and production and release of plant growth-regulating substances. The effect of these bacteria on rooting of olive is not described in the international literature, which has been provided by the use of hormonal treatment based on indole butyric acid (IBA). The purpose of this study was to evaluate the physiological diversity of isolates obtained from soil samples of the Biological Reserve Serra dos Toledos, Itajubá, MG state, and of reference strains of NSDB, and their potential of substitution of IBA on rooting of olive semi-hardwood cuttings from the experimental farm ‘Maria da Fé’ (FEMF-EPAMIG). The isolates were divided into five groups (G1 to G5) according with cultural phenotypic characteristics based on color, diameter and consistence of colonies, and reference strains used were Azospirillum brasilense (BR11001), Azospirillum amazonense (BR11040), Herbaspirillum seropedicae (BR11175) and Burkholderia brasilensis (BR11340). The diversity of physiological was performed using phosphate solubilization, tolerance to different conditions of temperature and pH and production of indole acetic acid (IAA). To evaluate the potential of semi-hardwood cuttings rooting in olive cultivars were used the cultivars Ascolano 315, Arbequina and Grappolo 541, from the germoplasm blank of the FEMF-EPAMIG. There were 33 treatments, and the cuttings were inoculated with the bacterial isolate groups, with the reference strains, without inoculation (control) and only IBA, commercially used in rooting. Only two isolates showed ability to solubilize phosphate. Groups of isolates and of reference strains showed very similar environmental requirements, with wide ranges of optimum conditions of pH (5,0-9,0) and temperature (15-35ºC) for maximum growth. The isolates and reference strains showed a production IAA ranging from 110.53 to 383.58 µg mL-1, and the groups of isolates generally did not differ significantly from the values obtained by reference strains. All the groups of isolates present potential of rooting of olive cuttings, and those of groups 1 and 4 are more indicated to Arbequina, group 2 to Grappolo 541 and groups 1 and 5 to Ascolano 315, with performances similar to those obtained from IBA.
Downloads
References
ANDRADE, D. S.; HAMAKAWA, P. J. Estimativa do número de células de rizóbio no solo e inoculantes por infecção em planta. In: HUNGRIA, M.; ARAUJO, R. S. (Ed). Manual de métodos empregados em estudos de microbiologia agrícola. Brasília: EMBRAPA-SPI, 1994. p. 63-94.
BALDANI, J. I. et al. A brief story of nitrogen fixation in sugarcane - reasons for success in Brazil. Functional Plant Biology, Victoria, v. 29, n. 4, p. 417-423, 2002.
BALDANI, J. I. et al. Recent advances in BNF with non-legume plants. Soil Biology and Biochemistry, Elmsford, v. 29, p. 922-928, 1997.
BALDOTTO, L. E. B. et al. Seleção de bactérias promotoras de crescimento no abacaxizeiro cultivar Vitória durante a aclimatização. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 34, p. 349-360, 2010.
BISWAS, J. C.; LADHA, J. K.; DAZZ, F. B. Rhizobia inoculation improves nutrient uptake and growth of Lowland rice. Soil Science Society of America Journal, Madison, v. 64, p. 1644-1650, 2000.
CABALLERO, J. M.; DEL RÍO, C. Propagação da oliveira por enraizamento de estacas semilenhosas sob nebulização. Informe Agropecuário, Belo Horizonte, v. 27, p. 33-38, 2006.
DEL RÍO, C.; CABALLERO, J. M. Aptitud al enraizamiento. In: RALLO, L. et al. (Ed.). Variedades de olivo en Espanã (Libro II: Variabilidad y selección). Madrid: Junta de Andalucía, MAPA y Ediciones Mundi-Prensa, 2005. p. 276-281.
DOBBELAERE, S.; VANDERLEYDEN, J.; OKON, Y. Plant growth-promoting effects of diazotrophs in the rhizosphere. Critical Review in Plant Sciences, Abingdon, v. 22, n. 2, p. 107-149, 2003.
FERREIRA, J.; GUIMARÃES, S. L.; BALDANI, V. Produção de grãos de arroz em função da inoculação com Herbaspirillum seropedicae. Enciclopédia Biosfera, Goiânia, v. 7, n. 13, p. 826-833, 2011.
FLORENTINO, L. A. et al. Diversity and efficiency of Bradyrhizobium strains isolated from soil samples collected from around Sesbania virgata roots using cowpea as trap species. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 34, p. 1113-1123, 2010.
GALDIANO JÚNIOR, R. F. Isolamento, identificação e inoculação de bactérias produtoras de auxinas associadas às raízes de orquídeas. 2009. 67 f. Dissertação (Mestrado) - Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, 2009.
GUIMARÃES, S. L.; BALDANI, V. L. D; JACOB-NETO, J. Viabilidade do inoculante turfoso produzido com bactérias associativas e molibdênio. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 44, n. 1, p. 10-15, 2013.
KENNEDY, I. R.; CHOUDHURY, A. T. M. A.; KECSKÉS, M. L. Non-symbiotic bacterial diazotrophs in crop-farming systems: can their potential for plant growth promotion be better exploited? Soil Biology and Biochemistry, Elmsford, v. 36, p. 1229-1244, 2004.
KUSS, A. V. et al. Fixação de nitrogênio e produção de ácido indolacético in vitro por bactérias diazotróficas endofíticas. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 42, p. 1459-1465, 2007.
LIVRAMENTO, D. E.; OLIVEIRA, A. F. Ecofisiologia da oliveira, alguns aspectos de fotossíntese, temperatura e radiação solar. Informe Agropecuário, Belo Horizonte, v. 27, p. 27-32, 2006.
MCCUNE, B.; MEFFORD, M. J. Multivariate analysis of ecological data. Version 3.12. Gleneden Beach: MjM Software, 1997.
MEHNAZ, S. et al. Growth promoting effects of corn (Zea mays) bacterial isolates under greenhouse and Field conditions. Soil Biology and Biochemistry, Elmsford, v. 42, p. 1848-1856, 2010.
MELLO, M. R. F. et al. Seleção de bactérias e métodos de bacterização de crescimento em mudas de abacaxizeiro micropropagadas. Summa Phytopathologica, Botucatu, v. 28, p. 222-228, 2002.
NÓBREGA, R. S. A. et al. Caracterização fenotípica e diversidade de bactérias diazotróficas associativas isoladas de solos em reabilitação após a mineração de bauxita. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 28, p. 269-279, 2004.
OLIVEIRA, A. F.; ABRAHÃO, E. Botânica e morfologia da oliveira (Olea europaea L.). Informe Agropecuário, Belo Horizonte, v. 27, p. 13-17, 2006.
OLIVEIRA, A. L. M. et al. Yield of micropropagated sugarcane varieties in different soil types following inoculation with diazotrophic bacteria. Plant and Soil, The Hague, v. 284, n. 1/2, p. 23-32, 2006.
OLIVEIRA, M. C. et al. Enraizamento de estacas de duas cultivares de oliveira submetidas à aplicação de diferentes fertilizantes. Bragantia, Campinas, v. 69, p. 99-103, 2010a.
OLIVEIRA, M. C. et al. Enraizamento de estacas de oliveira submetidas à aplicação de fertilizantes orgânicos e AIB. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, MG, v. 34, p. 337-344, 2010b.
PEDRINHO, E. A. N. Isolamento e caracterização de bactérias promotoras de crescimento em milho (Zea mays). 2009. 74 f. Tese (Doutorado) - Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, 2009.
PEREIRA, W. et al. Acúmulo de biomassa em variedades de cana-de-açúcar inoculadas com diferentes estirpes de bactérias diazotrófica. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 44, n. 2, p. 363-370, 2013.
PIO, R. et al. Enraizamento de diferentes tipos de estacas de oliveira (Olea europaea L.) utilizando ácido indolbutírico. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, MG, v. 29, p. 562-567, 2005. R Development Core Team. R: a language and environment for statistical computing. Vienna: R Foundation for Statistical Computing, 2009.
RODRIGUES NETO, J.; MALAVOLTA JUNIOR, V. A.; VICTOR, O. Meio simples para isolamento e cultivo de Xanthomonas campestris pv. citri Tipo B. Summa Phytopathologica, Botucatu, p. 12-16, 1986.
SARWAR, M.; KREMER, R. J. Enhanced suppression of plant growth through production of L-tryptophan-derived compounds by deleterious rhizobacteria. Plant and Soil, The Hague, v. 172, p. 261-269, 1995.
SCHULTZ, N. et al. Avaliação agronômica de variedades de cana-de-açúcar inoculadas com bactérias diazotróficas e adubadas com nitrogênio. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 47, n. 2, p. 261-268, 2012.
SHUKLA, S. K. et al. Improving rhizospheric environment and sugarcane ratoon yield through bioagents amended farm yard manure in udic ustochrept soil. Soil and Tillage Research, Amsterdam, v. 99, p. 158-168, 2008.
SILVA, M. C. P. Seleção de estirpes eficientes para fixação biológica de nitrogênio e promoção de crescimento em plantas da espécie Brachiaria brizantha. 2010. 79 f. Dissertação (Mestrado) - Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2010.
SILVA, T. F.; MELLONI, R. Densidade e diversidade fenotípica de bactérias diazotróficas não simbióticas em solos da Reserva Biológica Serra dos Toledos, Itajubá/MG. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 35, p. 359-371, 2011.
SYLVESTER-BRADLEY, R. et al. Levantamento quantitativo de microrganismos solubilizadores de
fosfatos na rizosfera de gramíneas e leguminosas forrageiras na Amazônia. Acta Amazonica, Manaus, v. 12, p. 15-22, 1982.
TRANNIN, I. C. B. et al. Tolerância de estirpes e isolados de Bradyrhizobium e de Azorhizobium a zinco, cádmio e cobre “in vitro”. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 25, p. 305-316, 2001.
VIEIRA NETO, J. et al. Fertilizantes na produção de mudas de oliveira ‘Arbequina’. Scientia Agraria, Curitiba, v. 11, p. 49-55, 2010.
VITORAZI FILHO, José Antonio et al. Crescimento de mudas de maracujazeiro-doce inoculadas com fungos micorrízicos arbusculares e bactérias diazotróficas sob diferentes doses de fósforo. Revista Brasileira de Fruticultura, Cruz das Almas, v. 34, n. 2, p. 442-450, 2012.
WALTER, H.; BRECKLE, S. W. Okologische Grundlagen in globaler Sicht. 2th ed. Stuttgart: Fischer, 1991.
WEI, G. H. et al. Phenotypic and genetic diversity of rhizobia isolated from nodules of the legume genera Astragalus, Lespedeza and Hedysarum in northwestern China. Microbiology Research, Amsterdam, v. 163, p. 651-662, 2008.
YADAV, R. L. et al. Effect of Gluconacetobacter diazotrophicus and Trichoderma viride on soil health, yield and N-economy of sugarcane cultivation under subtropical climatic conditions of India. European Journal of Agronomy, Amsterdam, v. 30, p. 296-303, 2009.
