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Tipo do documento: Tese
Título: Fixação biológica de nitrogênio associada à cultura de cana de açúcar: eficiência e contribuição da inoculação com bactérias diazotróficas
Otros títulos: Biological nitrogen fixation in sugarcane crops: efficiency and contribution of diazotrophic bacteria inoculation
Autor: Schultz, Nivaldo
Orientador(a): Caballero, Segundo Sacramento Urquiaga
Primeiro coorientador: Reis, Verônica Massena
Segundo coorientador: Lima, Eduardo
Primeiro membro da banca: Baldani, José Ivo
Segundo membro da banca: Campos, David Vilas Boas de
Terceiro membro da banca: Pereira, Marcos Gervasio
Quarto membro da banca: Polidoro, José Carlos
Palabras clave: Saccharum sp. Inoculante;Abundância natural de 15N;Saccharum sp. Inoculum;15N natural abundance
Área(s) do CNPq: Ciências Agrárias
Idioma: por
Fecha de publicación: 24-abr-2012
Editorial: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Agronomia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Ciência do Solo
Citación: SCHULTZ, Nivaldo. Fixação biológica de nitrogênio associada à cultura de cana de açúcar: eficiência e contribuição da inoculação com bactérias diazotróficas. 2012. 119 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Ciência do Solo) - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica.
Resumen: A cultura de cana de açúcar pode obter metade do nitrogênio através do estabelecimento de diferentes bactérias diazotróficas sendo dependente do genótipo e das condições edafoclimáticas. Para que a cultura se beneficie de ganhos adicionais desta interação foi realizado este trabalho que procurou avaliar a contribuição do inoculante composto de cinco espécies de bactérias diazotróficas na nutrição nitrogenada e na produtividade da cana de açúcar em diferentes regiões produtoras do Brasil (Capitulo 1) e quantificar o estoque de C e N do solo em um estudo de longo prazo com dez variedades em condições de ausência de aplicações de N-fertilizante baseado na contribuição natural das bactérias fixadoras (Capitulo 2). No primeiro capítulo foram instalados sete experimentos em áreas comerciais de usinas produtoras de açúcar e álcool e um no campo experimental da Embrapa Agrobiologia, onde foram avaliadas doze variedades comerciais (Híbridos de Saccharum sp.) com ou sem inoculação. As variedades RB867515 e a RB72454 foram adotadas como referência em todos os ensaios de inoculação e comparadas a um controle com aplicação de 120 kg ha-1 de N. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições, com parcelas que variaram de 22,4 a 90 m2. O inoculante foi composto por uma mistura de cinco bactérias diazotróficas. No segundo capítulo foram avaliados o potencial produtivo e a fixação de N naturalmente associada às variedades RB72454, CB4789, CB453, SP70-1143, SP79-2312, SP71-1406, SP71-6163, SP70-1284 e as cultivares krakatau (Saccharum spontaneum) e Chunee (Saccharum barberi). Os parâmetros avaliados nos dois capítulos foram o peso fresco de colmos, palha e folhas-bandeira no momento da colheita no campo, acúmulo de matéria seca, N total da parte aérea das plantas e a contribuição da fixação biológica de N (FBN). Para quantificar o N derivado da FBN foi adotada a técnica da abundância natural de 15N, utilizando como referência a cana de açúcar não inoculada e plantas não fixadoras de N2 atmosférico, todas cultivadas em amostras de solo das áreas experimentais em casa de vegetação. A adubação nitrogenada e a inoculação promoveram incrementos na produtividade de colmos da variedade RB867515 em 87,5% dos experimentos. O inoculante promoveu incremento na produtividade de colmos superior a 10% em 80% dos experimentos avaliados, porém não aumentou a contribuição do processo de FBN nos genótipos testados, sugerindo que o benefício proporcionado pelo inoculante na cana de açúcar pode ser efeito de promotores de crescimento de plantas. No estudo de longo prazo, sem aplicação de Nfertilizante e remoção total dos resíduos culturais após as colheitas, as variedades mantiveram o potencial produtivo em solo de baixa fertilidade natural com contribuição de aproximadamente 50% do N proveniente da FBN. Os estoques de C e N do solo do estudo de longo prazo foram reduzidos, no entanto, o balanço de N no sistema solo-planta foi positivo para duas das três variedades, a CB47-89 e SP70-1143.
Abstract: The association between the sugarcane plant and symbiotic N2 fixing bacteria can account for the production of up to half of the nitrogen (N) content of sugarcane crops, and N-fixing efficiency depends on plant genotype, soil and climatic conditions. To maximize the benefits from this plant/bacteria interaction, the present study tested the inoculation of sugarcane plants with a bacterial consortium of five diazotrophic species and evaluated N nutrition and stalk productivity in different sugarcane-growing regions of Brazil (Chapter 1). In addition, a long-term study determined soil carbon (C) and nitrogen (N) stocks of 10 sugarcane varieties cultivated without N-fertilization (Chapter 2). Chapter 1 describes an experiment that evaluated 12 commercial hybrid varieties of Saccharum sp, inoculated or not with the bacterial consortium, installed in seven sugar/ethanol mills, and another in the Experimental Field of Embrapa Agrobiologia. Two of the sugarcane varieties tested, RB867515 and RB72454, were also compared with a control treatment receiving 120 kg N ha-1. The experiment was conducted in a randomized block design with four replications and plots ranging from 22.4 to 90 m2. Chapter 2 describes a study on the natural potential of stalk production and N-fixing efficiency of sugarcane varieties RB72454, CB4789, CB453, SP70- 1143, SP79-2312, SP71-1406, SP71-6163, SP70-1284, Krakatau (Saccharum spontaneum) and Chunee (Saccharum barberi). The parameters evaluated in both chapters were fresh weight of stalks, straws and flag-leaves at harvest time, dry biomass accumulation, N content in the shoots, and contributions from biological N fixation (BNF). The 15N natural abundance technique was used to quantify N derived from BNF, using non-inoculated sugarcane and non-fixing plants grown under greenhouse conditions in soil taken from the experimental plots as reference. In variety RB867515, N-fertilization and bacterial inoculation increased stalk yield in 87.5% of the experiments. The bacterial inoculum increased crop yield by more than 10% in 80% of the experiments, but since it did not enhance BNF contributions in the genotypes tested, the benefits provided are likely a consequence of the growth-promoting effects of the inoculum. In the long-term study, without the use of N-fertilizer and with complete removal of post-harvest residues, the sugarcane varieties tested maintained their production potential in low-fertility soils, obtaining BNF contributions of approximately 50% of plant N. Moreover, C and N stocks were reduced in the long-term study, whereas N balance in the soil-plant system was positive for two (CB47-89 and SP70-1143) of the three varieties tested.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/9087
Aparece en las colecciones:Doutorado em Agronomia - Ciência do Solo

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