Isolamento e caracterização de rizobactérias promotoras de crescimento vegetal em regiões produtoras de trigo no Rio Grande do Sul

Abstract

A utilização de biofertilizantes se tornou um assunto bastante estudado como alternativa à degradação ambiental e às perdas econômicas geradas pelo uso excessivo de fertilizantes nitrogenados e fosfatados na agricultura. Os organismos utilizados nessas formulações são capazes de promover o crescimento vegetal, não apenas através da fixação biológica de nitrogênio, mas também através de outras características que podem ser benéficas às plantas. Este estudo teve como objetivo isolar bactérias putativamente fixadoras de nitrogênio (diazotróficas) e avaliar a diversidade desses isolados e de algumas características de promoção de crescimento vegetal nos locais amostrados. Os isolados foram obtidos de amostras de raízes de trigo e de solo rizosférico a elas associado de seis localidades produtoras de trigo no Estado Rio Grande do Sul. O isolamento foi realizado pela utilização de meios semissólidos sem nitrogênio e os isolados foram testados quanto a suas habilidades de solubilizar fosfato e produzir sideróforos e compostos indólicos. A identificação dos isolados foi feita através do sequenciamento parcial do gene que codifica a subunidade ribossomal 16S. Os gêneros bacterianos mais abundantes encontrados entre os 346 isolados obtidos foram Pseudomonas, Burkholderia, Rhizobium e Enterobacter. A diversidade das comunidades bacterianas estudadas (H’) se mostrou mais influenciada pelo pH e pelo teor de matéria orgânica do solo, segundo a Análise de Componentes Principais. Apenas 55 isolados foram capazes de solubilizar fosfatos, a maioria pertencente ao gênero Burkholderia e representantes da família Enterobaceriaceae. A capacidade de produzir sideróforos foi encontrada em 209 isolados, enquanto a produção de compostos indólicos foi observada na totalidade dos isolados. Os isolados do gênero Burkholderia foram encontrados comumente relacionados à solubilização de fosfato e produção de sideróforos, sugerindo a importância desse gênero na incorporação de nutrientes pelas plantas. Dez isolados foram selecionados para experimentação in vivo em câmara de crescimento. Os isolados mais eficientes em promover o crescimento da variedade de trigo utilizada foram B. phymatum GM55 e B. phytofirmans BV47. Experimentos em campo estão em andamento para avaliar o potencial dessas linhagens como biofertilizantes.

Biofertilizers usage has become a very well studied subject as an alternative for environmental damage and economic losses caused for the excessive use of nitrogen and phosphate fertilizers in agricultural crops. The organisms used in these formulations are able to promote plant growth not only through biological nitrogen fixation, but also through others beneficial abilities. This study aimed to isolate putative nitrogen fixing bacteria (diazotrophs) and evaluate some of their plant growth promoting traits according to the sampling sites. The isolates were obtained from roots of wheat plants and from the rhizospheric soil associated to them from six wheat producers’ localities in Rio Grande do Sul state. The isolation procedure was conducted with free-nitrogen semi-solid media and the isolates were assayed for their abilities to solubilize phosphates and to produce siderophores and indolic compounds. Isolates’ identification was performed through partial sequencing of ribosomal 16S subunit coding gene. The most abundant genera found among the 346 isolates were Pseudomonas, Burkholderia, Rhizobium, and Enterobacter. Bacterial community diversity (H’) showed to be mostly influenced for pH and organic matter soil content, according to Principal Component Analysis. Only 55 isolates were able to solubilize phosphates, mostly belonging to Burkholderia genus and members of the Enterobaceriaceae family. The ability to produce siderophores was present in 209 isolates, while indolic compounds production ability was present in all isolates. Isolates belonging to Burkholderia genus were found to be usualy related to phosphate solubilization and siderophore production, suggesting the importance of strains belonging to this genus to plant nutrient uptake. Ten isolates were selected to perform an in vivo experiment in cultivation chamber condition. The most effective isolates to promote plant growth in the evaluated parameters were B. phymatum GM55 and B. phytofirmans BV47. Field experiments are under way to evaluate their potential as biofertilizers.