Symbiotic nitrogen-fixing bacterial populations trapped from soils under agroforestry systems in the Western Amazon

Jaramillo, Paula Marcela Duque; Guimarães, Amanda Azarias; Florentino, Ligiane Aparecida; Silva, Karina Barroso; Nóbrega, Rafaela Simão Abrahão; Moreira, Fátima Maria de Souza

doi:10.1590/s0103-90162013000600004

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“…The legumes were not inoculated, and native rhizobia populations compatible with the legume species could be absent in the soil. This is unlikely to be the case in relation to cowpea, a promiscuous species (Jaramillo et al, 2013), which had high proportions of N derived from biological fixation when planted in the region without inoculation (Freitas et al, 2012). Indeed, cowpea plants had more than 60% N derived from fixation, both in the traditional and agroforestry systems, a performance similar to those already reported for most of the local varieties tested by Freitas et al (2012) in single crop systems.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 49%

Nitrogen symbiotically fixed by cowpea and gliricidia in traditional and agroforestry systems under semiarid conditions

Martins

Freitas

Menezes

et al. 2015

Pesq. agropec. bras.

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-The objective of this work was to estimate the amounts of N fixed by cowpea in a traditional system and by cowpea and gliricidia in an agroforestry system in the Brazilian Northeast semiarid. The experiment was carried out in a randomized complete block design, in a split-plot arrangement, with four replicates, in the semiarid region of the state of Paraíba, Brazil. Plots consisted of agroforestry and traditional systems (no trees), and split-plots of the three crops planted between the tree rows in the agroforestry system. To estimate N fixation, plant samples were collected in the fourth growth cycle of the perennial species and in the fourth planting cycle of the annual species. In the agroforestry system with buffel grass and prickly-pear cactus, gliricidia plants symbiotically fix high proportions of N (>50%) and contribute with higher N amounts (40 kg ha -1 in leaves) than in the traditional system (11 kg ha -1 in grain and 18 kg ha -1 in straw). In the agroforestry system with maize and cowpea, gliricidia plants do not fix nitrogen, and N input is limited to the fixation by cowpea (2.7 kg ha -1 ), which is lower than in the traditional system due to its lower biomass production.Index terms: Gliricidia sepium, Vigna unguiculata, biological nitrogen fixation, natural abundance, 15 N. Nitrogênio fixado simbioticamente por feijão-caupi e gliricídia em sistemas tradicional e agroflorestal sob condições semiáridasResumo -O objetivo deste trabalho foi estimar as quantidades de N fixadas em feijão-caupi em sistema tradicional e em feijão-caupi e gliricídia em sistema agroflorestal, sob condições semiáridas do Nordeste brasileiro. O experimento foi conduzido em blocos ao acaso, em arranjo em parcelas subdivididas, com quatro repetições, no semiárido da Paraíba. As parcelas consistiram dos sistemas agroflorestal e tradicional (sem árvores), e as subparcelas, dos três cultivos entre as linhas das árvores, no sistema agroflorestal. Para estimar a fixação de N, amostras das plantas foram coletadas no quarto ciclo de crescimento das espécies perenes e no quarto ciclo de cultivo das espécies anuais. No sistema agroflorestal com capim-buffel e palma forrageira, a gliricídia fixa simbioticamente altas proporções de N (>50%) e adiciona quantidades maiores de N (40 kg ha -1 nas folhas) que no sistema tradicional (11 kg ha -1 nos grãos e 18 kg ha -1 na palhada). No sistema agroflorestal com milho e feijão-caupi, a gliricídia não fixa N e a adição de N é limitada à fixação no feijão-caupi (2,7 kg ha -1 ), que é menor que no sistema tradicional em razão da sua baixa produção de biomassa.Termos para indexação: Gliricidia sepium, Vigna unguiculata, fixação biológica do nitrogênio, abundância natural, 15 N.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 49%

Nitrogen symbiotically fixed by cowpea and gliricidia in traditional and agroforestry systems under semiarid conditions

Martins

Freitas

Menezes

et al. 2015

Pesq. agropec. bras.

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“…Groups formed in each site were higher than the reference strains (SEMIA 6461 and SEMIA 6462). In São Raimundo das Mangabeiras, results of the number and dry matter of nodules described above demonstrate the ability of the native population to establish symbiosis with cowpea, which is a promiscuous legume species (MOREIRA; SIQUEIRA, 2006;GUIMARÃES et al, 2012;JARAMILLO et al, 2013). The highest values of number of nodules and nodules dry matter of treatments with UFLA 3-153, UFLA 3-154 and UFLA 3-164 strains achieved in both experiments corroborate with Soares et al (2014), who evaluated the symbiotic efficiency of the same strains in cowpea in axenic conditions and in pots filled with soil.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 93%

Symbiotic Efficiency of Rhizobia Strains With Cowpea in Southern Maranhão

et al. 2016

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-The objective of this study was to evaluate the symbiotic efficiency of three novel nitrogenfixing bacterial strains with cowpea cv. BRS Guariba as forage. Two experiments were carried out in the field in Balsas and São Raimundo das Mangabeiras, MA, in a randomized block design with seven treatments and four replications: three novel strains efficient in symbiotic nitrogen fixation with cowpea (UFLA 3-153, UFLA 3-154 and UFLA 3-164), two strains already approved as inoculants by MAPA (UFLA 3-84/SEMIA 6461 and INPA 3-11B/SEMIA 6462), and two controls without inoculation, with and without mineral N. Symbiotic efficiency of strains was determined by the number of nodules, nodules dry matter, shoot dry matter, relative efficiency, crude protein content and shoot N content. Strains UFLA 3-154 and UFLA 3-164 were the most efficient in Balsas, whereas UFLA 3-153 and UFLA 3-164 were the most efficient in São Raimundo das Mangabeiras. Strains UFLA 3-153, UFLA 3-154 and UFLA 3-164 were more efficient in symbiotic nitrogen fixation with cowpea than the strains already approved as inoculants UFLA 3-84 and INPA 3-11B in the climatic and edaphic conditions of southern Maranhão. UFLA 3-164 is the most efficient strain in this region.Keywords: Vigna unguiculata. Biological nitrogen fixation. Diazotrofic bacteria. Forage. EFICIÊNCIA SIMBIÓTICA DE ESTIRPES DE RIZÓBIO EM FEIJÃO-CAUPI NO SUL DO MARANHÃORESUMO -O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência simbiótica de três novas estirpes de bactérias fixadoras de N2 em feijão-caupi cv. BRS Guariba como forrageira. Foram conduzidos dois experimentos em campo, em Balsas e São Raimundo das Mangabeiras, MA, em delineamento em blocos casualizados com sete tratamentos e quatro repetições, sendo: três novas estirpes eficientes em feijão-caupi (UFLA 3-153, UFLA 3-154 e UFLA 3-164), duas estirpes já aprovadas como inoculantes pelo MAPA (UFLA 3-84/SEMIA 6461 e INPA 3-11B/SEMIA 6462) e dois controles sem inoculação, com e sem N mineral. A eficiência simbiótica das estirpes foi determinada pelo número e massa seca de nódulos, produção de matéria seca da parte aérea, eficiência relativa, teor e acúmulo de proteína bruta e nitrogênio na parte aérea. As estirpes UFLA 03-154 e UFLA 3-164 destacaram-se na eficiência simbiótica de N 2 em Balsas e a UFLA 3-153 e UFLA 3-164 em São Raimundo das Mangabeiras. As estirpes UFLA 3-153, UFLA 3-154 e UFLA 3-164 são mais eficientes em fixar nitrogênio do que as estirpes aprovadas como inoculantes UFLA 3-84 e INPA 3-11B nas condições edafoclimáticas do sul do Maranhão. A UFLA 3-164 é a estirpe mais eficiente em fixar nitrogênio na região estudada.Palavras-chave: Vigna unguiculata. Fixação biológica de nitrogênio. Bactérias diazotróficas. Forragem.

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“…bras., Brasília, v.48, n.9, p.1275-1284, set. 2013 DOI: 10.1590/S0100-204X2013000900012 a identificação de estirpes pertencentes aos gêneros Bradyrhizobium e Rhizobium, provenientes de nódulos de feijão-caupi (Guimarães et al, 2012;Jaramillo et al, 2013). Contudo, os gêneros Paenibacillus e Bacillus geralmente são endofíticos de nódulos, mas não nodulíferos, embora haja relatos da nodulação em feijão-caupi por esses dois gêneros (Marra et al, 2012;Jaramillo et al, 2013).…”

Section: Estirpesunclassified

“…2013 DOI: 10.1590/S0100-204X2013000900012 a identificação de estirpes pertencentes aos gêneros Bradyrhizobium e Rhizobium, provenientes de nódulos de feijão-caupi (Guimarães et al, 2012;Jaramillo et al, 2013). Contudo, os gêneros Paenibacillus e Bacillus geralmente são endofíticos de nódulos, mas não nodulíferos, embora haja relatos da nodulação em feijão-caupi por esses dois gêneros (Marra et al, 2012;Jaramillo et al, 2013). Alguns autores têm sugerido que algumas bactérias endofíticas de nódulos poderão evoluir para bactérias simbióticas por meio da transferência horizontal de genes simbióticos (Li et al, 2008;Shiraishi et al, 2010).…”

Section: Estirpesunclassified

Promoção do crescimento vegetal e diversidade genética de bactérias isoladas de nódulos de feijão-caupi

Costa

Nóbrega

Carvalho

et al. 2013

Pesq. agropec. bras.

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Resumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de promoção do crescimento vegetal e a diversidade genética de bactérias isoladas de nódulos de feijão-caupi cultivado em solos do Cerrado piauiense. Avaliaram-se 26 estirpes quanto à capacidade de fixar nitrogênio em vida livre, solubilizar fosfatos inorgânicos, produzir ácido-3-indolacético (AIA) na ausência e na presença do aminoácido triptofano (100 mg L -1 ), produzir nódulos e promover o crescimento de feijão-caupi em vasos Leonard. Nenhuma estirpe fixou nitrogênio em vida livre, e 69% foram capazes de solubilizar fosfato de cálcio in vitro. Na presença de triptofano, todas as estirpes foram capazes de sintetizar o AIA em meio 79, e 80% sintetizaram o AIA em meio DYGS. Apenas quatro estirpes nodularam o feijão-caupi. O sequenciamento do gene 16S rRNA identificou as estirpes nodulíferas como pertencentes aos gêneros Bradyrhizobium, Rhizobium, Bacillus e Paenibacillus. Entre as estirpes não nodulíferas promotoras do crescimento do feijão-caupi, estão os gêneros Bacillus e Paenibacillus.Termos para indexação: ácido-3-indolacético, fixação biológica de nitrogênio, solubilização de fosfatos. Plant growth promotion and genetic diversity of bacteria isolated from cowpea nodulesAbstract -The objective of this work was to evaluate the potential for plant growth promotion and the genetic diversity of bacteria isolated from nodules of cowpea grown in Cerrado soils in the state of Piauí, Brazil. Twenty-six strains were evaluated as to their ability to fixate free-living nitrogen, solubilize inorganic phosphates, produce indole-3-acetic acid (IAA) in the absence and presence of tryptophan (100 mg L -1 ), produce nodules, and promote cowpea growth in Leonard jars. No strain was able to fixate free-living nitrogen, and 69% were able to solubilize calcium phosphate in vitro. In the presence of tryptophan, all strains were able to synthesize IAA in the 79 medium, and 80% synthesized IAA in the DYGS medium. Only four strains nodulated cowpea. The sequencing of the 16S rRNA gene identified the nodulating strains as belonging to the genera Bradyrhizobium, Rhizobium, Bacillus, and Paenibacillus. Among the non-nodulating strains able to promote cowpea growth are the genera Bacillus and Paenibacillus.

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Symbiotic nitrogen-fixing bacterial populations trapped from soils under agroforestry systems in the Western Amazon

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Nitrogen symbiotically fixed by cowpea and gliricidia in traditional and agroforestry systems under semiarid conditions

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Promoção do crescimento vegetal e diversidade genética de bactérias isoladas de nódulos de feijão-caupi

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