Field performance of new cowpea cultivars inoculated with efficient nitrogen‑fixing rhizobial strains in the Brazilian Semiarid

The objective of this work was to evaluate the contribution of efficient nitrogen‑fixing rhizobial strains to grain yield of new cowpea cultivars, indicated for cultivation in the Brazilian Semiarid region, in the sub‑medium of the São Francisco River Valley. Two experiments were set up at the irrigated perimeters of Mandacaru (Juazeiro, state of Bahia) and Bebedouro (Petrolina, state of Pernambuco). The treatments consisted of single inoculation of five rhizobial strains – BR 3267, BR 3262, INPA 03‑11B, UFLA 03‑84 (Bradyrhizobium sp.), and BR 3299T (Microvirga vignae) –, besides a treatment with nitrogen and a control without inoculation or N application. The following cowpea cultivars were evaluated: BRS Pujante, BRS Tapaihum, BRS Carijó, and BRS Acauã. A randomized complete block design, with four replicates, was used. Inoculated plants showed similar grain yield to the one observed with plants fertilized with 80 kg ha‑1 N. The cultivars BRS Tapaihum and BRS Pujante stood out in grain yield and protein contents when inoculated, showing their potential for cultivation in the sub‑medium of the São Francisco River Valley.O objetivo deste trabalho foi avaliar a contribuição de estirpes de rizóbio, eficientes na fixação de nitrogênio, sobre a produção de grãos de novas cultivares de feijão‑caupi, indicadas para cultivo no Semiárido brasileiro, no Submédio do Vale do Rio São Francisco. Dois experimentos foram implantados nos perímetros irrigados de Mandacaru (Juazeiro, BA) e Bebedouro (Petrolina, PE). Os tratamentos consistiram da inoculação isolada de cinco estirpes de rizóbio – BR 3267, BR 3262, INPA 03‑11B, UFLA 03‑84 (Bradyrhizobium sp.) e BR 3299T (Microvirga vignae) –, além de um tratamento com nitrogênio e de um controle sem inoculação ou aplicação de N. As seguintes cultivares de feijão‑caupi foram avaliadas: BRS Pujante, BRS Tapaihum, BRS Carijó e BRS Acauã. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições. As plantas inoculadas apresentaram produtividade de grãos similar à observada em plantas adubadas com 80 kg ha‑1 de N. As cultivares BRS Tapaihum e BRS Pujante destacaram-se quanto à produtividade e ao teor de proteínas nos grãos, quando inoculadas, o que mostra seu potencial para cultivo na região do Submédio do Vale do São Francisco

Seasonal response of edaphic bioindicators using green manure in Brazilian semi-arid conditions Sazonalidade de resposta de bioindicadores edáficos utilizando adubação verde no semi-árido brasileiro

The goal of this work was to evaluate the response of edaphic macrofauna, soil microbial biomass carbon, soil basal respiration, metabolic quotient and labile carbon of fumigated soil in a Fluvic Neosol. The experimental design was in randomized blocks, with five treatments (four green manure mix and one control) and four replications, and subsequent planting of melon (Cucumis melo L.) under semi-arid conditions in Juazeiro, Bahia State, Brazil, from August 2006 to August 2007. Soil samples were collected at a depth of 0-10 cm at 6 days before, and 117; 215 and 354 days after green manure mix planting. The results indicate that none of the attributes presented a significant difference for the treatments, but changed significantly in relation to the time of sample collection. The higher levels of soil microbial biomass carbon and labile carbon of fumigated soil were measured 117 days after planting. Soil microbial biomass carbon was inversely correlated with soil basal respiration and metabolic quotient, which increased as of 215 days after planting. At 354 days after planting, the edaphic macrofauna presented the highest density, richness, diversity and uniformity. Ants and beetles were most abundant in the areas studied.O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta da macrofauna edáfica, carbono da biomassa microbiana, respiração do solo, quociente metabólico e carbono lábil de solo fumigado em Neossolo Flúvico. O delineamento experimental foi em locos ao acaso com cinco tratamentos (quatro combinações de coquetéis vegetais e testemunha) e quatro repetições, e subseqüente plantio de melão na região semi-árida de Juazeiro, Bahia, Brasil, entre os meses de agosto de 2006 a agosto de 2007. Foram realizadas quatro coletas de solo na profundidade de 0-10 cm aos: seis dias antes do plantio do coquetel vegetal, 117; 215 e 354 dias após plantio do coquetel vegetal. Os resultados obtidos indicam que todos os atributos não apresentaram diferença significativa para os tratamentos com coquetel vegetal, mas diferiram significativamente em função da época da coleta. Maiores teores de carbono da biomassa microbiana e carbono lábil de solo fumigado foram obtidos aos 117 dias após o plantio. Carbono da biomassa microbiana correlacionou-se inversamente à respiração do solo e ao quociente metabólico, que aumentaram a partir de 215 dias após plantio. Aos 354 dias após plantio, a macrofauna edáfica apresentou maior densidade, riqueza, diversidade e uniformidade, tendo formigas e besouros sido os animais mais abundantes

Dynamic of epigeous macrofauna under organic soil management in the Brazilian semi-arid region<br>Dinâmica da macrofauna epígea sob manejo orgânico do solo no semi-árido brasileiro

Soil macrofauna is responsible for soil fertility through cycling of nutrients, tillage and fragmentation of organic matter, as well as through the association between groups of fauna with conserved and/or degraded pedoenvironments. Nevertheless, under the conditions of the Brazilian semi-arid region, there is little information about this resource. The objective of this study was to evaluate the epigeous macrofauna in successive cropping using previous green manure and subsequent planting of melon (Cucumis melo L.) in Juazeiro county, Bahia, Brazil. Sampling dates were undertaken in November 2007 and February, April and July 2008, using traps containing 4 % formaldehyde for seven days in plots of 64 m2. Results obtained indicate that there is no difference among the treatments with mixed cover crops, and epigeous macrofauna is influenced by the time of collection. Diversity and uniformity are inversely correlated with total density of epigeous macrofauna. Diversification of plant species favors the increase of diversity and uniformity of epigeous macrofauna. Formicidae, followed by Isopoda, Coleoptera and Oligochaeta are the groups of fauna most numerous in the areas.<p><p> A macrofauna do solo é responsável pela melhoria da fertilidade do solo através da ciclagem de nutrientes, revolvimento e fragmentação da matéria orgânica, como também, pela associação entre grupos de fauna com pedoambientes conservados e/ou degradados. No entanto, nas condições de semi-árido brasileiro pouca informação se tem a respeito deste recurso. Neste sentido, na região do sub-médio do Rio São Francisco, pólo de desenvolvimento da agricultura irrigada objetivou-se avaliar a macrofauna epígea em sucessão cultural utilizando prévia adubação verde e subseqüente plantio de melão (Cucumis melo L.). As coletas foram realizadas em novembro de 2007 e fevereiro, abril e julho de 2008 no município de Juazeiro, BA, utilizando armadilhas contendo formol 4 % durante sete dias em parcelas de 64 m2. Os resultados obtidos indicam que não há diferença entre os tratamentos com coquetéis vegetais e que a macrofauna epígea é influenciada pela época de coleta. A diversidade e a uniformidade correlacionam-se inversamente com a densidade total da macrofauna epígea. A diversificação de espécies vegetais favorece o aumento da diversidade e uniformidade da macrofauna epígea e que Formicidae, seguido por Isopoda, Coleóptera e Oligochaeta são os grupos de fauna mais encontrados nos ambientes avaliados

Genetic Variability and Symbiotic Efficiency of Erythrina velutina Willd. Root Nodule Bacteria from the Semi-Arid Region in Northeastern Brazil

ABSTRACT Legume-rhizobia symbiosis is a cross-kingdom association that results in large amounts of nitrogen incorporated in food webs. For the Brazilian semi-arid region, data on genetic variability and symbiotic efficiency of Papilionoidae rhizobial communities are very scarce. The aim of this study was to evaluate the genetic variability and the symbiotic efficiency of eight rhizobial isolates obtained from “mulungu” (Erythrina velutina Willd.) nodules. For 16S rRNA gene sequencing, the genomic DNA was extracted using a commercial kit, amplified with universal primers, and subjected to sequencing reactions. For the isolate ESA 71, PCR amplifications for nodC and nodA genes were attempted. Rhizobial efficiency was assessed by two greenhouse experiments. The first assay was carried out under gnotobiotic conditions, with sterile sand as a substrate; the second experiment was conducted in a non-sterile soil. For both experiments, the inoculation treatments consisted of a single inoculation of each isolate, in addition to a treatment with Bradyrhizobium elkanii BR 5609 as a reference strain. Furthermore, two non-inoculated control treatments, supplied and not supplied with mineral N, were also evaluated. Bacterial identification indicated that both α and β-rhizobia could be found in “mulungu” root nodules. Three isolates where classified within the Rhizobium genus, four bacteria belonged to Bradyrhizobium and one isolate clustered with Burkholderia. Positive amplification of an intragenic fragment of the nodA gene using a primer set to β-rhizobia could be found for ESA 71 (Burkholderia). All bacterial isolates were effective in colonizing “mulungu” roots. In the first experiment, all inoculated treatments and N fertilization increased the N concentration in “mulungu” shoot tissues. For total N in the shoots, the isolates ESA 70, ESA 72, and ESA 75 stood out. In the non-sterile substrate experiment, the isolates ESA 70, ESA 71, ESA 72, and ESA 75, together with the reference strains, induced increases in the shoot N concentration and total accumulation compared to the absolute control. The results indicate that “mulungu” is able to establish associations with efficient α and β-rhizobia in Brazilian semi-arid soils

Biodiversity of rhizobia associated with cowpea cultivars in soils of the lower half of the São Francisco River Valley Biodiversidade de rizóbio associado a cultivares de feijão-caupi em solos do submédio do Vale do São Francisco

The biodiversity of rhizobium in soils of the São Francisco Valley is unknown and can be studied using cowpea as trap plants. The objective of this study was to verify the diversity of diazotrophic bacteria that nodulate cowpea in soils of the lower half of the São Francisco River Valley by morphological and genotypic characterization. Seven soil samples (A1, A2, A3, A4, C1, C2 and MC) were collected to capture bacteria associated to five cowpea cultivars (IPA 206, BRS Pujante, BRS Marataoã, Canapu Roxo, and Sempre Verde), in a 5x7 factorial design with three replications. Thirty days after plant emergence, the nodules were collected and the bacteria isolated and analyzed in relation to their growth characteristics in YMA medium. The 581 isolates were grouped in 49 morphologic groups. Of this total, 62.3 % formed colonies in up to three days, 33.4 % grew from the 6th day on, and 4.3 % began to grow 4 to 5 days after incubation. Regarding the formation of acids and alkalis, 63 % acidified the medium, 12 % made it alkaline and 25 % maintained the medium at neutral pH. The highest diversity was observed in the A3 sample and in isolates associated with the cultivars Canapu Roxo and BRS Pujante. Thirty-eight representative isolates were chosen for the genotypic characterization, clustered in four groups based on the restriction analysis of 16s rDNA. This grouping was strongly correlated with the sampling site; 13 rhizobium isolates had an electrophoretic profile distinct from the standard rhizobium strains used in this study.<br>A biodiversidade de rizóbio de solos do Vale do São Francisco é desconhecida e pode ser estudada utilizando feijão-caupi como planta-isca. Este trabalho teve por objetivo verificar a diversidade de bactérias diazotróficas que nodulam feijão-caupi em solos do Submédio do Vale do São Francisco por meio da caracterização morfológica e genotípica. Sete amostras de solos (A1, A2, A3, A4, C1, C2 e MC) foram coletadas para a captura de bactérias, utilizando cinco cultivares de feijão-caupi (IPA 206, BRS Pujante, BRS Marataoã, Canapu Roxo e Sempre Verde), perfazendo um fatorial 5 x 7 com três repetições. Aos 30 dias após a emergência das plantas, os nódulos foram coletados e as bactérias isoladas e analisadas quanto às características culturais em meio YMA. Foram obtidos 581 isolados, que se agruparam em 49 grupos morfológicos. Desse total, 62,3 % formaram colônias em até três dias, 33,4 % cresceram a partir do sexto dia e 4,3 % cresceram entre quatro e cinco dias após a incubação. Quanto à formação de ácido e álcalis, 63 % acidificaram o meio de cultura, 12 % alcalinizaram e 25 % mantiveram o pH do meio neutro. As maiores diversidades foram encontradas nas amostras A3 e nos isolados associados às cultivares Canapu Roxo e BRS Pujante. Escolheram-se 38 isolados representativos para a caracterização genotípica, em que foram obtidos quatro grupos a partir da análise de restrição do 16s rDNA. Este agrupamento teve forte correlação com o local de origem dos isolados, mostrando 13 deles com perfil eletroforético distinto das estirpespadrão de rizóbios utilizadas no estudo