Estirpe do Bradyrhizobium e quantificação da fixação biológica de nitrogênio em soja utilizando a técnica da abundância natural de 15N

In commercial plantations of soybean in both the Southern and the Cerrado regions, contributions from biological nitrogen fixation (BNF) are generally proportionately high. When using the 15N natural abundance technique to quantify BNF inputs, it is essential to determine, with accuracy, the 15N abundance of the N derived from BNF (the 'B' value). This study aimed to determine the effect of four recommended strains of Bradyrhizobium spp. (two B. japonicum and two B. elkanii) on the 'B' value of soybean grown in pots in an open field using an equation based on the determination of δ15N natural abundance in a non-labelled soil, and estimate of the contribution of BNF derived from the use of 15N-isotope dilution in soils enriched with 15N. To evaluate N2 fixation by soybean, three non-N2-fixing reference crops were grown under the same conditions. Regardless of Bradyrhizobium strain, no differences were observed in dry matter, nodule weight and total N between labelled and non-labelled soil. The N2 fixation of the soybeans grown in the two soil conditions were similar. The mean 'B' values of the soybeans inoculated with the B. japonicum strains were -1.84 and -0.50 , while those inoculated with B. elkanii were -3.67 and -1.0 , for the shoot tissue and the whole plant, respectively. Finally, the 'B' value for the soybean crop varied considerably in function of the inoculated Bradyrhizobium strain, being most important when only the shoot tissue was utilised to estimate the proportion of N in the plant derived from N2 fixation.Em plantações comerciais de soja na região Sul e do Cerrado, as contribuições da fixação biológica de Nitrogênio (FBN) são geralmente elevadas. Quando usamos a técnica da abundância natural de 15N para quantificar a FBN, é essencial determinar com exatidão a abundância de 15N do N derivado da FBN (valor 'B'). Este trabalho buscou determinar o efeito das quatro estirpes de Bradyrhizobium spp. (duas B. japonicum, duas B. elkanii) sobre o valor 'B' de soja crescida em vasos em ambiente aberto usando uma equação na determinação da abundância natural de 15N em um solo não enriquecido com 15N, e estimativas da contribuição da FBN derivado do uso da técnica de diluição isotópica de 15N em solo enriquecido com 15N. Para avaliar a fixação de N2 pela soja três plantas referenciam foram crescidas nas mesmas condições. Independente da estirpe de Bradyrhizobium, não foi observada diferença para matéria seca, massa de nódulos e N total entre solo marcado e não marcado. A fixação de N2 em soja crescida nas duas condições de marcação do solo foi semelhante. Os valores médios de 'B' para plantas de soja inoculadas com estirpes de B. japonicum foram, em média, de -1,84 e -0,50 enquanto as inoculadas com B. elkanii apresentaram médias de -3,67 e -1,00 , para parte aérea e planta inteira, respectivamente. Finalmente, o valor 'B' para a cultura da soja variou consideravelmente em função da estirpe de Bradyrhizobium inoculada, sendo mais importante quando se utiliza somente a parte aérea da planta para estimar a proporção do N da planta derivado da fixação de N2

Bradyrhizobium strain and the 15N natural abundance quantification of biological N2 fixation in soybean

Em plantações comerciais de soja na região Sul e do Cerrado, as contribuições da fixação biológica de Nitrogênio (FBN) são geralmente elevadas. Quando usamos a técnica da abundância natural de 15N para quantificar a FBN, é essencial determinar com exatidão a abundância de 15N do N derivado da FBN (valor 'B'). Este trabalho buscou determinar o efeito das quatro estirpes de Bradyrhizobium spp. (duas B. japonicum, duas B. elkanii) sobre o valor 'B' de soja crescida em vasos em ambiente aberto usando uma equação na determinação da abundância natural de 15N em um solo não enriquecido com 15N, e estimativas da contribuição da FBN derivado do uso da técnica de diluição isotópica de 15N em solo enriquecido com 15N. Para avaliar a fixação de N2 pela soja três plantas referenciam foram crescidas nas mesmas condições. Independente da estirpe de Bradyrhizobium, não foi observada diferença para matéria seca, massa de nódulos e N total entre solo marcado e não marcado. A fixação de N2 em soja crescida nas duas condições de marcação do solo foi semelhante. Os valores médios de 'B' para plantas de soja inoculadas com estirpes de B. japonicum foram, em média, de -1,84 e -0,50 enquanto as inoculadas com B. elkanii apresentaram médias de -3,67 e -1,00 , para parte aérea e planta inteira, respectivamente. Finalmente, o valor 'B' para a cultura da soja variou consideravelmente em função da estirpe de Bradyrhizobium inoculada, sendo mais importante quando se utiliza somente a parte aérea da planta para estimar a proporção do N da planta derivado da fixação de N2.In commercial plantations of soybean in both the Southern and the Cerrado regions, contributions from biological nitrogen fixation (BNF) are generally proportionately high. When using the 15N natural abundance technique to quantify BNF inputs, it is essential to determine, with accuracy, the 15N abundance of the N derived from BNF (the 'B' value). This study aimed to determine the effect of four recommended strains of Bradyrhizobium spp. (two B. japonicum and two B. elkanii) on the 'B' value of soybean grown in pots in an open field using an equation based on the determination of δ15N natural abundance in a non-labelled soil, and estimate of the contribution of BNF derived from the use of 15N-isotope dilution in soils enriched with 15N. To evaluate N2 fixation by soybean, three non-N2-fixing reference crops were grown under the same conditions. Regardless of Bradyrhizobium strain, no differences were observed in dry matter, nodule weight and total N between labelled and non-labelled soil. The N2 fixation of the soybeans grown in the two soil conditions were similar. The mean 'B' values of the soybeans inoculated with the B. japonicum strains were -1.84 and -0.50 , while those inoculated with B. elkanii were -3.67 and -1.0 , for the shoot tissue and the whole plant, respectively. Finally, the 'B' value for the soybean crop varied considerably in function of the inoculated Bradyrhizobium strain, being most important when only the shoot tissue was utilised to estimate the proportion of N in the plant derived from N2 fixation

Agronomic evaluation of varieties of sugar cane inoculated with diazotrophic bacteria and fertilized with nitrogen

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da inoculação de bactérias diazotróficas e da adubaçãonitrogenada, em duas variedades de cana‑de‑açúcar, cultivadas nas mesmas condições edafoclimáticas. O experimento foi conduzido durante os anos agrícolas de 2006/2007 e 2008/2009, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições, instalado em março de 2006 em área de cultivo comercial, no Município de Campos dos Goytacazes, RJ. Os tratamentos foram: inoculação com bactérias diazotróficas, adubação com 120 kg ha‑1 de N, e o controle sem inoculação e sem adubação com nitrogênio. As variedades de cana‑de‑açúcar avaliadas foram RB72454 e RB867515. O inoculante continha estirpes de cinco espécies de bactérias diazotróficas. Foram feitas avaliações quanto à produtividade de colmos frescos, ao acúmulo de matéria seca total, ao N total da parte aérea e quanto à abundância natural de 15N do N disponível no solo e na cana‑de‑açúcar. As variedades apresentaram comportamentos distintos com os tratamentos, em que a RB867515 foi responsiva e a RB72454 não responsiva àinoculação e à adubação nitrogenada. Na variedade RB867515, o crescimento e o acúmulo de N total na parte aérea das plantas, promovidos pela inoculação, foram similares aos do tratamento com adubação nitrogenada.The objective of this work was to evaluate the efficiency of inoculation with diazotrophic bacteria and nitrogen fertilization, in two varieties of sugarcane grown under the same edaphic and climatic conditions. The experiment was carried out during the agricultural years 2006/2007 and 2008/2009, in a randomized block design with four replicates, installed in March 2006 in an area of commercial cultivation in Campos dos Goytacazescity, in Rio de Janeiro state, Brazil. The treatments were: inoculation with diazotrophic bacteria, fertilization with120 kg ha‑1 N, and a control without inoculation and without nitrogen fertilization. The sugarcane varieties evaluated were RB72454 and RB867515. The inoculant was composed of five strains of diazotrophic bacteria. Evaluations were done for fresh stalk yield, total dry matter accumulation, total N of shoots, and 15N natural abundance from available N in the soil and in sugarcane. The varieties performed differently to treatments, in which RB867515 was responsive and RB72454 unresponsive to inoculation and nitrogen fertilization. In the variety RB867515, growth and accumulation of total N in the shoots, promoted by inoculation, were similar to the ones in the treatment with N fertilization

COMPONENTES DA PARTE AÉREA E RAÍZES DE PASTAGENS DE Brachiaria spp. EM DIFERENTES IDADES APÓS A REFORMA, COMO INDICADORES DE PRODUTIVIDADE EM AMBIENTE DE CERRADO ABOVEGROUND AND TOTAL ROOT BIOMASS COMPONENTS OF Brachiaria PASTURES IN DIFFERENT AGES AFTER RENOVATION AS A PRODUCTION INDICATOR UNDER SAVANNA VEGETATION

&lt;!-- @page { margin: 2cm } --&gt; &lt;p class="western" align="justify"&gt;O objetivo do presente estudo foi avaliar a produção de componentes da parte aérea e raízes totais em pastagens de Brachiaria de diferentes idades após a reforma, em ecossistema de cerrado. Três pastagens eram de Brachiaria brizantha após um, sete e nove anos da reforma pelo sistema Barreirão, e outra de Brachiaria decumbens, após vinte anos de reforma pelo sistema convencional. As áreas estudadas localizam-se em Goiânia-GO (16º35'12"S, 49º21'14"W, 730 m). Observou-se que a pastagem mais nova apresentou uma taxa 197% superior, em produtividade, relativamente à pastagem com vinte anos. Com o aumento da idade das pastagens, houve decréscimo de produção e nas taxas de rebrota em decorrência do processo de degradação, o que foi atribuído ao manejo inadequado ao longo do tempo. Tal fato foi evidenciado pelo desenvolvimento do sistema radicular, pois a produtividade total de raízes até 100 cm de profundidade apresentou níveis de redução na ordem de 9,14 Mg ha-1, 4,87 Mg ha-1 e 2,90 Mg ha-1 para as pastagens de sete, nove e vinte anos, respectivamente. Na pastagem com um ano, ainda em fase de estabelecimento, não se observou grande contribuição radicular. A rebrota da pastagem foi dependente da disponibilidade de N no sistema; por isso, a produção de liteira mostrou ser indicadora do grau de degradação das pastagens, refletindo na ciclagem de N. O estoque de N até 100 cm de profundidade, das pastagens com um, sete e vinte anos foram de 7,54 Mg ha-1, 8,70 Mg ha-1 e 9,47 Mg ha-1, respectivamente, sendo muito inferiores ao encontrado na pastagem com nove anos da reforma (14,2 Mg ha-1).&lt;/p&gt; &lt;p class="western" align="justify"&gt;PALAVRAS-CHAVE: Braquiária; pastagem; raízes; liteira.&lt;/p&gt;<br>&lt;!-- @page { margin: 2cm } --&gt; &lt;p class="western" align="justify"&gt;This study aimed to evaluate the production components of aboveground and total root stock biomass of Brachiaria pastures of different ages after renovation. Three B.brizantha pastures, with one, seven, and nine years after renovation through the Barreirão system, and one B. decumbens pasture twenty years after traditional renovation were evaluated. The areas were located at Goiânia, Brazil (16º35'12";S, 49º21'14";W, 730 m). The one year after renovation pasture showed the highest productivity, 197% higher than the twenty year after renovation pasture. With increasing pasture renovation age, there was a production and regrowth rate decrease due to the degradation process. This aspect may be observed in the root system development, since the total root productivity to 100 cm depth was reduced as pasture age increased, with 9.14 Mg ha-1, 4.87 Mg ha-1, and 2.90 Mg ha-1 for pastures of seven, nine, and twenty years after renovation, respectively. The one year pasture did not show appreciable root contribution. The Brachiaria regrowth pasture was found to be dependent on system N availability; hence, the litter production showed to be a good pasture degradation indicator. The N stocks down to 100 cm depth were of 7.54 Mg ha-1, 8.70 Mg ha-1, and 9.47 Mg ha-1, in the pastures with one, seven, and twenty years, respectively. These values were much lower than those in the nine year after renovation pasture (14.2 Mg ha-1).&lt;/p&gt; &lt;p class="western"&gt;KEY-WORDS: Brachiaria; pastures; roots; litter.&lt;/p&gt

Elephant grass genotypes for bioenergy production by direct biomass combustion

The objective of this work was to evaluate elephant grass (Pennisetum purpureum Schum.) genotypes for bioenergy production by direct biomass combustion. Five elephant grass genotypes grown in two different soil types, both of low fertility, were evaluated. The experiment was carried out at Embrapa Agrobiologia field station in Seropédica, RJ, Brazil. The design was in randomized complete blocks, with split plots and four replicates. The genotypes studied were Cameroon, Bag 02, Gramafante, Roxo and CNPGL F06-3. Evaluations were made for biomass production, total biomass nitrogen, biomass nitrogen from biological fixation, carbon/nitrogen and stem/leaf ratios, and contents of fiber, lignin, cellulose and ash. The dry matter yields ranged from 45 to 67 Mg ha-1. Genotype Roxo had the lowest yield and genotypes Bag 02 and Cameroon had the highest ones. The biomass nitrogen accumulation varied from 240 to 343 kg ha-1. The plant nitrogen from biological fixation was 51% in average. The carbon/nitrogen and stem/leaf ratios and the contents of fiber, lignin, cellulose and ash did not vary among the genotypes. The five genotypes are suitable for energy production through combustion

Avaliação agronômica de variedades de cana-de-açúcar inoculadas com bactérias diazotróficas e adubadas com nitrogênio

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da inoculação de bactérias diazotróficas e da adubação nitrogenada, em duas variedades de cana-de-açúcar, cultivadas nas mesmas condições edafoclimáticas. O experimento foi conduzido durante os anos agrícolas de 2006/2007 e 2008/2009, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições, instalado em março de 2006 em área de cultivo comercial, no Município de Campos dos Goytacazes, RJ. Os tratamentos foram: inoculação com bactérias diazotróficas, adubação com 120 kg ha-1 de N, e o controle sem inoculação e sem adubação com nitrogênio. As variedades de cana-de-açúcar avaliadas foram RB72454 e RB867515. O inoculante continha estirpes de cinco espécies de bactérias diazotróficas. Foram feitas avaliações quanto à produtividade de colmos frescos, ao acúmulo de matéria seca total, ao N total da parte aérea e quanto à abundância natural de 15N do N disponível no solo e na cana-de-açúcar. As variedades apresentaram comportamentos distintos com os tratamentos, em que a RB867515 foi responsiva e a RB72454 não responsiva à inoculação e à adubação nitrogenada. Na variedade RB867515, o crescimento e o acúmulo de N total na parte aérea das plantas, promovidos pela inoculação, foram similares aos do tratamento com adubação nitrogenada