Contribuição das bactérias diazotróficas no crescimento do capim Marandu

Leonardo dos Santos França  Shockness; Vera Lúcia Divan  Baldani; Marcus Vinicius Gonçalves Lima; Angelita Aparecida Coutinho Picazevicz; Karina Galvão de  Souza

doi:10.17765/2176-9168.2026v19.e12381

Authors

Leonardo dos Santos França Shockness Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Rondônia https://orcid.org/0000-0003-1801-6548
Vera Lúcia Divan Baldani Embrapa Agrobiologia https://orcid.org/0000-0002-6125-5811
Marcus Vinicius Gonçalves Lima Universidade do Estado de Mato Grosso – UNEMAT https://orcid.org/0000-0003-4455-4964
Angelita Aparecida Coutinho Picazevicz Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Rondônia https://orcid.org/0000-0001-9570-2942
Karina Galvão de Souza Faculdade Marechal Rondon - FARON https://orcid.org/0000-0001-9831-2536

DOI:

https://doi.org/10.17765/2176-9168.2026v19.e12381

Keywords:

Urochloa brizantha; Biological nitrogen fixation; Grasses; Pasture.

Abstract

The objective was to isolate diazotrophic bacteria of the genus Azospirillum spp. and Herbaspirillum spp., from two cultivars of Urochloa brizhanta (Marandu and Xaráes) and one cultivar of Urochloa decumbens (Ipean), test them and evaluate their contribution to the growth of Urochloa brizhanta cv. Marandu identifying the three most promising. This work was carried out at Embrapa Agrobiologia in Seropédica – RJ, in two stages. In the first, isolation, characterization and biochemical tests of diazotrophic bacteria from plants of the Marandu and Xaraés cultivars of U. brizantha and the Ipean cultivar of U. decumbens were carried out in semi-solid culture medium NFb, LGI and JNFb. In this stage, 15 isolates were obtained and were used in the second stage, which consisted of inoculating the 15 isolates plus three standard isolates SP245, ZAE94 and CBAMC in seedlings of U. brizhanta cv. Marandu, plus the uninoculated witness. The results obtained for the dry and fresh weight of the seedlings were tested using the Scott-Knott test at 5% probability and it was possible to select three isolates that were most promising in promoting plant growth. We can conclude that there are nitrogen-fixing, phosphate-solubilizing bacteria that produce 3-indoleacetic acid from Urochloa brizhanta and Urochloa decumbens. Bacteria isolated from cultivars of U. brizhanta and U. decumbens proved to be more efficient in the growth of Marandu grass than standard bacteria from other plant species. Among the 15 isolates tested, isolates J.R.10-4.MB.2*A, L.R.10-3.IB and L.P.10-2.MB differed statistically from the others, being considered the three most promising.

Author Biographies

Leonardo dos Santos França Shockness, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Rondônia

Bacharel em Agronomia pela Universidade Federal de Rondônia (UNIR). Mestre pela UFRRJ no Curso de Pós-Graduação em Agronomia - Ciências do Solo. Atualmente Professor do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Rondônia - IFRO Campus Cacoal.

Vera Lúcia Divan Baldani, Embrapa Agrobiologia

Embrapa Agrobiologia

Marcus Vinicius Gonçalves Lima, Universidade do Estado de Mato Grosso – UNEMAT

Graduação em Agronomia pela Universidade Estadual de Montes Claros (2009). Mestrado em Zootecnia pela Universidade Estadual de Montes Claros (2012). Doutorado em Zootecnia pela Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia (2015), Atualmente é professor celetista na Universidade do Estado de Mato Grosso e professor horista da Faculdade Anhanguera de Tangará da Serra.

Angelita Aparecida Coutinho Picazevicz, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Rondônia

Doutorado em Produção Vegetal pela Universidade Federal do Acre (2017). Mestrado em Educação Agrícola pela Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (2013), com graduação em Agronomia pela Universidade Federal de Rondônia (2009). Atualmente é professora do ensino básico, técnico e tecnológico do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Rondônia. Atua na linha de pesquisa Solos, com enfase em biologia do solo.

Karina Galvão de Souza, Faculdade Marechal Rondon - FARON

Possui graduação em AGRONOMIA pela Universidade Federal de Rondônia (2011) e mestrado em Produção Vegetal pela Universidade Federal do Acre (2014). Atualmente é coordenadora de curso da Faculdade Marechal Rondon - FARON e professora universitária da Faculdade Marechal Rondon - FARON.

References

ANDRADE, R. A.; PORTO, M. O.; CAVALI, J.; FERREIRA, E.; BERGAMIN, A. C.; DE SOUZA, F. R.; DE AGUIAR, I. S. Azospirillum brasilense e fosfato natural reativo no estabelecimento de forrageira tropical. Revista de Ciências Agrárias, v. 42, n. 1, p. 146-154, 2019.

BAKAEVA, M.; KUZINA, E.; VYSOTSKAYA, L.; KUDOYAROVA, G.; ARKHIPOVA, T. Y.; RAFIKOVA, G.; LOGINOV, O. Capacity of Pseudomonas strains to degrade hydrocarbons, produce auxins and maintain plant growth under normal conditions and in the presence of petroleum contaminants. Plants, v. 9, n. 3, p. 379, 2020. Doi: https://doi.org/10.3390/plants9030379

BENEDETTI, E. L.; SANTIN, D.; CASTRO, R.; ZIEMANN, F. W.; CUNHA, G. S.; BEZERRA, L. C. Produtividade e colonização natural de bactérias fixadoras de nitrogênio de feijão-guandu cultivado com diferentes adubos orgânicos e preparo do solo em área degradada. Revista Técnico Científica do IFSC, v. 1, n. 8, p. 23-29, 2019.

BOSA, C. K.; GUIMARÃES, S. L., POLIZEL, A. C.; BONFIM-SILVA, E. M.; CANUTO, E. L. Características produtivas e nutricionais do capim-xaraés inoculado com bactérias diazotróficas associativas. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, v. 68, p. 1360-1368, 2016.

BALDANI, V. L. D.; DÖBEREINER, J. Host-plant specificity in the infection of cereals with Azospirillum spp. Soil Biology & Biochemistry, Oxford, v. 12, n. 4, p. 433-439, 1980.

BODDEY, R. M.; BODDEY, L.H.; URQUIAGA, S. A técnica de redução de acetileno na medição da fixação biológica de nitrogênio. Itaguaí: Editora Universidade Rural, 1990. 37 p. (EMBRAPA-CNPBS. Documentos, 6).

BODDEY, L. H.; BODDEY, R. M.; ALVES, B. J. R.; URQUIAGA, S. A avaliação da fixação biológica de N associada a leguminosas e não-leguminosas utilizando a técnica da redução do acetileno: história, teoria e prática. Seropédica: Embrapa Agrobiologia, 2007. 43 p.

BRASIL, IBGE. Censo Agropecuário, 2019. Rio de Janeiro, 2018.

BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento – MAPA, Plano setorial de mitigação e de adaptação às mudanças climáticas para a consolidação de uma economia de baixa emissão de carbono na agricultura: plano ABC (Agricultura de Baixa Emissão de Carbono) [online]. 2012.

BRASIL, M. da S.; BALDANI, V. L. D.; MANHÃES SOUTO, S. Efeitos da inoculação de bactérias diazotróficas em gramíneas forrageiras do Pantanal. Pasturas Tropicales, v. 27, n. 3, pp. 22-33, 2005.

CECATO, U.; GOMES, L.H.; ASSIS, M.A. et al. Avaliação de cultivares do gênero Cynodon. In: REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE ZOOTECNIA, 33. 1996, Fortaleza. Anais... Fortaleza: Sociedade Brasileira de Zootecnia, 1996. p.114-116.

CUNHA, L. S.; DUARTE JÚNIOR, J. B.; LANA, M. C.; RIBEIRO, L. L. O.; SHIMADA, B. S.; RICHART, A.; COSTA, A. C. T.; ROSA, W. B. Inoculation, co-inoculation and nitrogen fertilization in soybean culture, Concilium, v. 23, n. 10, 454-472, 2023.

CHAGAS JUNIOR, A. F.; OLIVEIRA, L. A. de; OLIVEIRA, A. N. de; WILLERDING, A. L. Capacidade de solubilização de fosfatos e eficiência simbiótica de rizóbios isolados de solos da Amazônia. Acta Scientiarum. Agronomy, v. 32, n. 2, p. 359-366, 2010.

DIAS, M. D. S.; FLORENTINO, L. A.; RABÊLO, F. H. S.; REZENDE, A. V. D.; SOUZA, F. R. D. C.; BORGO, L. Características morfológicas, produtivas e bromatológicas do capim- Xaraés: adubação nitrogenada em cobertura versus inoculação com bactérias diazotróficas. Ciência Animal Brasileira, v. 20, p. 1-12, e-38586, 2019. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/1089-6891v20e-38586.

DÖBEREINER, J.; BALDANI, V. L. D.; BALDANI, J. I. Como isolar e identificar bactérias diazotróficas de plantas não-leguminosas. Brasília: EMBRAPA – SPI: Itaguaí-RJ: EMBRAPA-CNPAB. 1995. 60 p.

EMBRAPA. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Pesquisa e desenvolvimento. 2020. Disponível em: https://www.embrapa.br›pesquisa-e desenvolvimento. Acesso em: 28 dez. 2023.

FERNANDES, K. L.; RIBON, A. A.; TAVARES FILHO, J.; CUSTÓDIO, G. D.; BARROS, L. R. Influence of time management in modeling of curve resistance to the penetration of a Latosol under different uses and management of pastures and native woodland. Revista Árvore, v. 40, p. 519-527, 2016.

FLORENTINO, L. A.; REZENDE, A. V.; MIRANDA, C. C. B.; MESQUITA, A. C.; MANTOVANI, J. R.; BIANCHINI, H. C. Potassium solubilization in phonolite rock by diazotrophic bacteria. Comunicata Scientiae, v. 8, n. 1, p. 17-23, 2017.

FREITAS, P. V. D. X. de.; TOMAZELLO, D. A.; ISMAR, M. G.; BRAW, T. T.; FURLAN, A.; ÂNGELO, R.; MACIEL, A. L. P.; FIRMINO, A. E.; SILVA NETO, C. M.; FRANÇA, A. F. S. Produção de gramíneas forrageiras inoculadas com Azospirillum brasilense associada à adubação nitrogenada. Revista Científica Rural, v. 21, n. 2, p. 31-46, 2019.

GUIMARÃES, G. S.; RONDINA, A. B. L.; SANTOS, M. S.; NOGUEIRA, M. A.; HUNGRIA, M. Pointing out opportunities to increase grassland pastures productivity via microbial inoculants: attending the society’s demands for meat production with sustainability. Agronomy, v. 12, n. 8, 1748-1771, 2022.

GUIMARÃES, S. L.; BONFIM-SILVA, E. M.; POLIZEL, A. C.; CAMPOS, D. T. da S. Produção de Capim-Marandu inoculado com Azospirillum spp. Enciclopédia Biosfera, v. 7, n. 13, p. 816-826, 2011.

HUNGRIA, M.; RONDINA, A. B. L.; NUNES, A. L. P.; ARAUJO, R. S.; NOGUEIRA, M. A. Seed and leaf-spray inoculation of PGPR in brachiarias (Urochloa spp.) as an economic and environmental opportunity to improve plant growth, forage yield and nutrient status. Plant and Soil, v. 463, p. 171-186, 2021.

KARIMI, N.; GOLTAPEH, E. M.; AMINI, J.; MEHNAZ, S.; ZAREA, M. J. Effect of Azospirillum zeae and Seed Priming with Zinc, Manganese and Auxin on Growth and Yield Parameters of Wheat, under Dryland Farming. Agricultural Research, v. 10, p. 44–55, 2021. DOI: https://doi.org/10.1007/s40003-020-00480-5

LANGE, A.; DANTAS, J.; DA SILVA FREDDI, O.; BURATTO, W.; SPAZIANI, C.; CAIONE, G. Degradação do solo e pecuária extensiva no norte de Mato Grosso.Nativa, v. 7, n. 6, p. 642-648, 2019.

LIMA, A. A. de.; VENTUROSO, L. R.; SILVA, B. A. A.; GOMES, A. F.; SCHIMIDT, O. Eficiência da inoculação de Azospirillum brasilense associado com enraizador no crescimento e na produção de alface. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, v. 12, n. 2, p. 233-240, 2017.

LOPER, J. E.; SCHROTH, M. N. Influence of bacterial sources of indole-3-acetic acid on root elongation of sugar beet. Phytopatology, v. 76, p. 386-389, 1986.

MARTINS, S. C.; ASSAD, E. D.; DE MORAES PAVÃO, E.; LOPES-ASSAD, M. L. R. C. Inverting the carbon footprint in Brazilian agriculture: an estimate of the effect of the ABC Plan. Revista Ciência, Tecnologia & Ambiente, v. 7, n. 1, p. 43-52, 2018.

MOREIRA, F. M. S; SILVA, K.; NOBREGA, R. S. A.; CARVALHO, F. Bactérias diazotróficas associativas: diversidade, ecologia e potencial de aplicações. Comunicata Scientiae, v. 1, n . 2, p. 74-99, 2010.

NAUTIYAL, C. An efficient microbiological growth medium for screening phosphate solubilizing microorganisms. FEMS Microbiology Letters, v. 170, p. 265-270, 1999.

OCDE-FAO- Perspectivas Agrícolas 2015-2024. Disponível em <https://www.fao.org.br/download/PA20142015CB.pdf> Acesso em: 28 dez 2023.

OLIVEIRA, P. P. A.; OLIVEIRA, W. S.; BARIONI, W. J.; Produção de forragem e qualidade de B. brizantha cv. Marandu com Azospirillum brasilense e fertilizada com nitrogênio. Embrapa Pecuária Sudeste, São Carlos, SP. 2007 6 p. (Embrapa Pecuária Sudeste. Circular Técnica 54).

ROCHA, E. C.; TERRA, A. B. C.; OLIVEIRA, T. E.; ARAÚJO, B. A.; SILVA, N. C. D.; REZENDE A. V.; FLORENTINO, L. A. Utilização de bactérias diazotróficas associativas em áreas de pastagens: Alternativa para mitigação dos gases do efeito estufa. Research, Society and Development, v. 11, n. 5, e20911527939, 2022.

RODRIGUES, R.; GAMEIRO, A. H.; SILVA, L. F. P.; ALVES, T. C. Viabilidade econômica de um sistema de produção de pecuária bovina sob alta lotação: Uso na pesquisa e na pecuária comercial. Revista Brasileira de Saúde e Produção Animal, v. 13, n. 1, p. 244-257, 2012.

RUSSEL, E. W. Soil conditions and plant growth. 9 ed. London, 1961. 265p

SANTOS, C. S. A. dos. Capim Marandu submetido à inoculação com bactérias diazotróficas associativas em Latossolo Vermelho de Cerrado. Dissertação (Mestrado). Universidades Federal do Mato Grosso. Instituto de Ciências Agrárias e Tecnológias, Programa em Engenharias Agrícolas. Rondonópolis. 69p. 2013.

SARWAR, M.; KREMER, R. J. Enhanced suppression of plant growth through production of L-tryptophan-derived compounds by deleterious rhizobacteria. Plant and Soil, v. 172, n. 2, p. 261 – 269, 1995.

SILVA, F. de A. S.; AZEVEDO, C. A. V. de. A New Version of The Assistat-Statistical Assistance Software. In: WORLD CONGRESS ON COMPUTERS IN AGRICULTURE, 4, Orlando-FL-USA: Anais[...] Orlando: American Society of Agricultural and Biological Engineers, 2006.p.393-396.

SIMEÕES, W. L.; OLIVEIRA, A. R.; REIS, V. M.; PEREIRA, W.; LIMA, J. A. Aplicação de bactérias diazotróficas via sistema de irrigação para fixação biológica de nitrogênio na cana-de-açúcar. Energia na Agricultura, v. 33, n. 1, p. 45-51, 2018. Doi: https://doi.org/10.17224/EnergAgric.2018v33n1p45-51.

SINGH, P.; SINGH, R. K.; ZHOU, Y.; WANG, J.; JIANG, Y.; SHEN, N.; JIANG, M. Unlocking the strength of plant growth promoting Pseudomonas in improving crop productivity in normal and challenging environments: a review. Journal of Plant Interactions, v. 17, n. 1, p. 220-238, 2022.

STEENHOUDT, O.; VANDERLEYDEN, J. Azospirillum, a free-living nitrogen-fixing bacterium closely associated with grasses: genetic, biochemical and ecological aspects. Microbiology Reviews, v. 24, n. 4, p.487 - 506, 2000.

ULLAH, A.; MANGHWAR, H.; SHABAN, M.; KHAN, A. H.; AKBAR, A.; ALI, U.; ALI, E.; FAHAD, S. Phytohormones enhanced drought tolerance in plants: a coping strategy. Environmental Science and Pollution Research, v. 25, p. 33103-33118, 2018.

VIDEIRA, S. S. Taxonomia polifásica de bactérias diazotróficas do gênero Sphingomonas spp. e efeito da inoculação em plantas de arroz. 2008. 126f. Dissertação (Mestrado em Ciências do Solo), Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2008.

YANG, J.; LAN, L.; JIN, Y.; YU, N.; WANG, D.; WANG, E. Mechanisms underlying legume–rhizobium symbioses. Journal of Integrative Plant Biology, v. 64, n. 2, p. 244-267, 2022. Doi: https://doi.org/10.1111/jipb.13207.