Encapsulation of plant growth‐promoting bacteria in alginate beads enriched with humic acid

Young, Chiu-Chung; Rekha, P. D.; Lai, Wei-An; Arun, A. B.

doi:10.1002/bit.20957

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“…The other paper where the effect of salinity was observed in Hungarian Vetch and the mitigation was attributed to promotion of plant growth parameters [62]. Finally, we would like to do mention to the work of Young et al published in 2006 [63] where the authors proposed the encapsulation of PGPB Bacillus subtilis CCpg104 in alginate enriched with HA. The inoculation of encapsulated PGPB-HA enhanced the growth of lettuce under gnotobiotic (sterile) condition in respect to control (noinoculated) but the differences were not significant compared with non-encapsulated inoculation.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 85%

Plant growth promoting bacteria and humic substances: crop promotion and mechanisms of action

Olivares

Busato

Paula

et al. 2017

Chem. Biol. Technol. Agric.

112

102

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High-external input agriculture is one of the most disruptive human activities, which have been justified by the current economic paradigm due to high productivity and the need to feed a growing population. However, we are dangerously close to the edge of the planet resources and both hunger and food insecurity has increased. Limiting the use of non-renewable chemical fertilizers and pesticides, changing water management, enhancing diversity and considering the often-neglected social dimension of agriculture are the bases to other chemical and biological technologies to agriculture. Biological inputs can stimulate the substitution of chemical inputs without questioning the current fundaments or can be adopted as a turning point to intensify the harsh processes of transition to more environmental friendly agriculture. The debate is open and our contribution is to develop the scientific basis for biological inputs that, unlike soluble fertilizers and pesticides, depend on a number of factors for its success in promoting crop yield. In this review, we showed the results obtained with the combined use of diazotrophic endophytic bacteria and humic substances in diverse crops (sugarcane, maize, tomato, common beans and pineapple), presenting the main morphological and physiological changes induced by biological technology. A snapshot of the state of the art of the use of plant growth promoting bacteria together with humic substances was provided, showing their potential especially when plants are subjected to moderate to severe abiotic stress. The number of studies reporting the combined use of plant growth promoting bacteria and humic substances is surprisingly low. There is an open avenue for research and encouraging debate is the goal. To overcome the conventional agriculture, maintaining productivity levels is more than scientific challenge, is a humanitarian duty. The biological inputs can help in this purpose.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 85%

Plant growth promoting bacteria and humic substances: crop promotion and mechanisms of action

Olivares

Busato

Paula

et al. 2017

Chem. Biol. Technol. Agric.

112

102

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“…Estas substâncias possuem a função de proteger as células bacterianas veiculadas contra dessecação e degradação oxidativa e são de ocorrência intrínseca na turfa utilizada em formulações sólidas (HUNGRIA et al, 2005). O desenvolvimento de novas formulações vem sendo sugerido por diversos autores como uma das necessidades para o aperfeiçoamento da tecnologia de inoculação (DENARDIN e FREIRE, 2000;TRIVEDI et al, 2005;YOUNG et al, 2006;HERRMANN e LESUEUR, 2013).…”

Section: Inoculantes Agrícolas Para Plantas Não Leguminosas: Biofertiunclassified

“…A imobilização de células microbianas em uma matriz polimérica apresenta vantagens consideráveis sobre a inoculação direta no solo ou nas sementes, entretanto alguns fatores devem ser considerados, principalmente aqueles relacionados ao custo da formulação (BASHAN et al, 2008;SCHOEBITZ et al, 2013). O principal objetivo a ser alcançado pela encapsulação de BPCVs é a proteção das células contra um ambiente desfavorável como o solo, reduzindo a predação e a competição com os microrganismos nativos, promovendo a sua liberação gradual e contínua, consequentemente facilitando a colonização das raízes das plantas cultivadas (BASHAN, 1986;YOUNG et al, 2006;SCHOEBITZ et al, 2013). Qualquer que seja a formulação pretendida, líquida ou sólida, o desenvolvimento de um novo veículo inoculante deve considerar as mesmas características já comentadas, além de buscar funcionalidade para diferentes espécies microbianas, ser oriundo de uma fonte renovável e de baixo custo, ser atóxico e biodegradável, apresentando eficiência e versatilidade para diferentes condições de solo e clima, podendo ser transportado e armazenado sob temperatura ambiente.…”

Section: Inoculantes Agrícolas Para Plantas Não Leguminosas: Biofertiunclassified

“…A adição de óxidos, como zinco e magnésio, também apresenta efeitos positivos na sobrevivência das células microbianas em veículos inoculantes a base de carboximetilcelulose (FERNANDES JÚNIOR et al, 2009). Os ácidos húmicos adicionados em formulações inoculantes são descritos por favorecer a sobrevivência das células durante o período de armazenamento, bem como proporcionar melhorias na performance do inoculante (YOUNG et al, 2006;CANELLAS et al, 2013). O uso de leite em pó desnatado também é um aditivo utilizado em formulações inoculantes, porém o efeito positivo da adição desta substância não está confirmado (BASHAN, 1986;TRIVEDI et al, 2005).…”

Section: Inoculantes Agrícolas Para Plantas Não Leguminosas: Biofertiunclassified

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Aplicações da biodiversidade bacteriana do solo para a sustentabilidade da agricultura

Oliveira¹,

Costa²,

Ferreira³

et al. 2014

BBR - Biochem. Biotechnol.

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Brazilian agribusiness is of great competitivity mostly due to the lack of government subsidies and the historical efforts made in research and development by the public institutes and Universities. Nevertheless the Brazilian agriculture is fundamented in the use of fertilizers and agrochemicals that needs to be imported in huge amounts to supply the Brazilian farmers. In this sense, the safety and sustainability of the Brazilian agribusiness is subjected to the supply of these inputs and to the prices prevailing on the international market. In addition, a new concern is emerging in the global society, which has increased demands for food, feed, and energy that must be provided by the agriculture, although new sustainable farming practices urge to be implemented. Natural relationships between plants and soil microbes are on the heart of the matter, with growing scientific data supporting the use of the former-potential plant-bacteria associations in large scale to increase the crop productivity and hence the production of food and energy. The total substitution of nitrogen fertilizers in soybean crops by the biological nitrogen fixation held by rhizobia corroborates the efficiency of such associations, and point out for the need to expand this and other natural mechanisms directed to provide nutrients to cereals and other nonleguminous crops. To achieve this, much effort is also needed to reach a better understanding of the mechanisms controlling plant-bacteria associations, and to develop biofertilizer formulations presenting a high efficiency under a myriad of field conditions, as those found in Brazil. Biotechnological approaches aimed to reach this goal are reviewed and discussed throughout this manuscript. Keywords:Biofertilizer, plant growth-promoting bacteria, plant nutrition, plant inoculation. __________________________Universidade Estadual de Londrina, Departamento de Bioquímica e Biotecnologia, Rodovia Celso Garcia Cid (PR 445), km 380, Campus Universitário, Cx. Postal 6001, Londrina, Paraná, Brasil. *Autor para correspondência: Telefone: (43) 33715473, Fax: (43) 33714440, email: almoliva@uel.br RESUMO O agronegócio brasileiro possui grande competitividade internacional, principalmente pelos esforços historicamente dispendidos por institutos públicos de pesquisa e Universidades. No entanto, muito dos avanços obtidos pelo agronegócio brasileiro é decorrente do uso em larga escala de fertilizantes e agroquímicos, que devem necessariamente ser importados em grandes quantidades para suprir a demanda dos agricultores brasileiros. Neste sentido, a segurança e a sustentabilidade do agronegócio brasileiro estão ameaçadas pela disponibilidade e susceptibilidade destes insumos aos preços praticados pelo mercado internacional. Além disso, a sociedade global apresenta uma nova apreensão quanto à necessidade de alcançar produtividades mais elevadas e de uma maneira mais sustentável, para prover a população crescente com alimentos e energia. As relações naturais existentes entre as plantas e a microbio...

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“…(BODDEY et al, 1995;CAVALCANTE;DÖBEREINER, 1988;DÖBEREINER;PEDROSA, 1987;GILLIS et al, 1989;REINHOLD et al, 1987;OLIVARES et al,1996) (BASHAN, 1986;BASHAN et al, 2002;YOUNG et al, 2006), ainda permite a sobrevivência das bactérias no solo por um período prolongado.…”

Section: Potencial Do Uso De Diazotróficos Na Agriculturaunclassified

Fixação biológica de nitrogênio em cana-de-açúcar inoculada com bactérias diazotróficas

Cassetari¹

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Fixação biológica de nitrogênio em cana-de-açúcar inoculada com bactérias diazotróficas Alice de Sousa CassetariTese apresentada para obtenção do título de Doutora em Ciências. RESUMO Fixação biológica de nitrogênio em cana-de-açúcar inoculada com bactérias diazotróficasO processo de fixação biológica de nitrogênio (FBN) é a principal forma de entrada de nitrogênio (N) em ecossistemas naturais e é intermediado por microorganismos diazotróficos simbióticos ou de vida livre. A produção de biofertilizantes com bactérias diazotróficas é a principal alternativa ao uso de fertilizantes nitrogenados solúveis. Apesar da simbiose Rhizobium-leguminosas ser eficiente em promover o crescimento das plantas, a inoculação de bactérias diazotróficas em gramíneas vem apresentando resultados questionáveis, principalmente devido à baixa eficiência e incompatibilidade entre os atuais inoculantes bacterianos e as plantas. Os biofertilizantes para gramíneas utilizam bactérias endofíticas as quais desenvolvem interações pouco conhecidas com as plantas. Uma possibilidade para melhorar a eficiência da FBN em gramíneas é a aplicação de bactérias epifíticas de menor seletividade em relação às bactérias endofíticas. Os objetivos deste trabalho foram isolar novos genótipos de bactérias diazotróficas da filosfera de bambu da Mata Atlântica, verificar seu potencial biotecnológico in vitro e avaliar sua eficiência agronômica como biofertilizante em cana-de-açúcar em casa-de-vegetação. Foram obtidos 120 isolados bacterianos os quais foram caracterizados morfológica e filogenéticamente. Com relação ao potencial biotecnológico, 48 isolados bacterianos apresentaram resposta positiva nos testes in vitro de redução de acetileno (ARA) e para produção in vitro de ácido indol-3-acético (AIA) na presença de L-triptofano. Desses 48 isolados, 50% apresentaram capacidade de solubilizar fosfato de cálcio, 8% de produzir quitinases, 16% de produzir ACC desaminase e 17% de produzir sideróforos. O sequenciamento do gene rRNA 16S indicou que 75% dos isolados da filosfera de bambu foram similares à classe Gammaproteobacteria (Proteobacteria), e a família Enterobacteriaceae. Dentre eles, 32% dos isolados apresentaram sequências similares a Klebsiella sp. e 2% foram similares a Serratia e Enterobacter. Das 48 sequências analisadas, 37% delas não foram classificadas quanto ao gênero, podendo então representar novos gêneros ou espécies. Dez isolados contendo o gene nifH foram selecionados para experimentos de eficiência agronômica em casa-de-vegetação usando bactérias inoculadas via pulverização foliar ou encapsuladas em micro-esferas de alginato e associados a diferentes níveis de adubação nitrogenada. A inoculação por meio de pulverização nas folhas de cana-de-açúcar resultou em aumento significativo de massa seca de parte aérea e concentração de N na parte aérea das plantas na sua fase inicial de desenvolvimento. A maior taxa de fixação nas folhas inoculadas foi observada sete dias após a inoculação no tratamento sem adição de N mineral. A inoculação no sol...

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Encapsulation of plant growth‐promoting bacteria in alginate beads enriched with humic acid

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Plant growth promoting bacteria and humic substances: crop promotion and mechanisms of action

Plant growth promoting bacteria and humic substances: crop promotion and mechanisms of action

Aplicações da biodiversidade bacteriana do solo para a sustentabilidade da agricultura

Fixação biológica de nitrogênio em cana-de-açúcar inoculada com bactérias diazotróficas

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