New Native Rhizobia Strains for Inoculation of Common Bean in the Brazilian Savanna

Abstract

Maximization of biological nitrogen fixation in the common bean (Phaseolus vulgaris L.) crop depends on the genetic characteristics related to the plant, the symbiotic efficiency of rhizobia, and environmental factors. The objective of this study was to evaluate the performance of rhizobia selected beforehand from Cerrado (Brazilian tropical savanna) soils in Mato Grosso do Sul. The experiments were conducted in 2007 in the municipalities of Aquidauana, Anaurilândia, Campo Grande, and Dourados, all located in the state of Mato Grosso do Sul. All procedures established followed the current recommendations of the Brazilian Ministry of Agriculture (Ministério de Agricultura, Pecuária e Abastecimento -MAPA), in accordance with the "official protocol for assessing the feasibility and agronomic efficiency of strains, and inoculant technologies linked to the process of biological nitrogen fixation in legumes". The program for selection of rhizobia for inoculation in bean plants resulted in identification of different strains with high symbiotic efficiency, competitiveness, and genetic stability, based on the Embrapa Agropecuária Oeste collection of multifunctional microorganism cultures. In previous studies, 630 isolates of Rhizobium were evaluated. They were obtained from nodules of leucaena (380) or dry beans (250) from 87 locations, including 34 municipalities in Mato Grosso do Sul. Three of them stood out from the others: CPAO 12.5 L2, CPAO 17.5 L2, and CPAO 56.4 L2. Inoculation of these strains in bean plants demonstrated economic viability and high potential for obtaining a more effective inoculant suitable for trading purposes.

Efecto de la aplicación asociada entre Rhizobium leguminosarum y microorganismos eficientes sobre la producción del fríjol común

“…El efecto positivo de la inoculación en las semillas de fríjol con Rhizobium fue reportado por González et al (2012), al incrementar en 27,60 g y 11,59 g la asociación entre Rhizobium y micorrizas en relación con el tratamiento control. De acuerdo con Mercante et al (2017), la masa de 100 granos en las plantas de fríjol inoculadas con aislados de Rhizobium fue similar a donde fue aplicado el fertilizante nitrogenado a razón de 80 kg/ha.…”

“…El uso de cepas nativas de Rhizobium como biofertilizantes contribuye al mantenimiento de la biodiversidad del suelo, mediante la reducción de los impactos negativos de los fertilizantes minerales (Nkot et al, 2015;Ouma, Asango, Maingi, & Njeru, 2016) y tienen un efecto más rápido comparado con el fertilizante orgánico (Abdel-Fattah, Shukry, Shokr, & Ahmed, 2016). Como alternativa para mejorar la producción del grano, se recomienda el empleo de los Microorganismos Eficientes (me), un conjunto de hongos de fermentación, bacterias, lactobacilos, con múltiples aplicaciones en las áreas ambientales, pecuarias y agrícolas.…”

Como o manejo do nitrogênio da planta-mãe interfere na biologia de sementes de feijão carioca superprecoce?

“…Increases in carbohydrate contents, copper and potassium are indicated as inducers to stress tolerance in bean seeds. vii INTRODUÇÃO Enquanto na fisiologia da produção de grãos é normal focar-se no manejo da plantamãe visando a produção (quantidade total e comercial produzida) e produtividade (quantidade total e comercial produzida por unidade de área), na fisiologia de sementes esses aspectos são pouco abordados (e.g., BUETOW et al, 2017;LANGE et al, 2018; (NAMUGWANYA et al, 2014;NASCENTE et al, 2016;MERCANTE et al, 2017;CELMELI et al, 2018;LANGE et al, 2018;HERNÁNDEZ-LÓPEZ et al, 2018a;2018b;FAOSTAT, 2019). Indubitavelmente, a gestão do nitrogênio está entre os fatores preponderantes no sucesso desta cultura, visto que é o nutriente mais exigido pela espécie (MERCANTE et al, 2017;BRAZ et al, 2018;CELMELI et al, 2018;LANGE et al, 2018;PERES et al, 2018).…”

“…Deste nutriente dependem os processos enzimáticos, a síntese de aminoácidos e proteínas, bem como de moléculas de hormônios vegetais (citocinina), da clorofila e de material genético (KOLLING; OZELAME., 2017; TAMAGNO et al, 2017;ZUFFO et al, 2018). O uso eficiente do nitrogênio envolve dentre outros fatores a dose, a época de aplicação e a interação bactérias mutualística que promovem a fixação biológica de nitrogênio (FBN) MERCANTE et al, 2017;AGUILAR et al, 2018;, 2018;BRAZ et al, 2018;HERNÁNDEZ-LÓPEZ et al, 2018a;2018b;LANGE et al, 2018;PERES et al, 2018;SANTANA et al, 2018 Climatograma do período correspondente ao experimento para a produção de sementes da cultivar superprecoce de feijão-comum BRS FC104 no município de Santo Antônio de Goiás, estado de Goiás, nas coordenadas geográficas 16°29'51,5" S; 49°17'03,4" W O solo da área experimental foi classificado como Latossolo Vermelho distrófico (SANTOS et al, 2013), com 348 g kg-1 de argila, 270 g kg-1 de silte e 383 g kg-1 de areia, sendo classificado como franco-argiloso. A Profundidade 0-20 cm; pH: medida potencial hidrogênio iônico da mistura de solo e água (1:1); Ca, Mg: extraídos em solução de KCl 1 mol l-1 e determinados por espectroscopia de absorção atômica; Al: extraído em solução de KCl 1 mol L-1 e determinado por titulometria; H+Al: extraídos em acetato de cálcio 0,5 mol l-1 e determinado por titulometria; P, K, Cu, Zn, Fe, Mn: extraídos em solução Melich-1 e determinados por espectroscopia de absorção atômica; MO: oxidação por solução sulfocrômica seguida de determinação por espectrofotometria (TEIXEIRA et al, 2017 Para o estudo, as plantas foram submetidas aos seguintes tratamentos composto pelo esquema fatorial: 3 (doses de nitrogênio: 50, 100 e 150 kg ha -1 de N-fertilizante) x 3 (estádios fenológicos para aplicação do fertilizante nitrogenado em cobertura: V0,V2 e V4 ; CIAT, 1983) x 2 (presença e ausência de inoculação: com ou sem fixação biológica de nitrogênio) + 2 (adicionais: com e sem a aplicação do inoculante, ambos com 0 Kg de N-fertilizante ha-1), em delineamento experimental de inteiramente casualizado, com quatro repetições.…”

“…Assim, o tempo disponível para a absorção de nitrogênio (N) para essa variedade pode ser insuficiente se o N for aplicado da mesma maneira que para o cultivo baseado em cultivares tradicionais(NASCENTE et al, 2016;BRAZ et al, 2018). Além da antecipação da aplicação do nitrogênio, a fixação biológica seria uma alternativa para aquisição do nutriente pela planta.No entanto, não é o caminho preferível para a assimilação de N, devido ao alto custo energético pela planta-mãe; embora a principal causa disto seja a falta de especificidade entre os simbiontes(MERCANTE et al, 2017; TAMAGNO et al, 2017;AGUILAR et al, 2018;BARBOSA et al 2018;HERNÁNDEZ-LÓPEZ et al, 2018a;2018b). Para Fabaceae, em geral, um grama de nitrogênio bacteriano requer de seis a sete gramas de carbono, enquanto para a assimilação do nitrogênio mineral requer quatro gramas de carbono(TAMAGNO et al, 2017).…”