Quinta, 30 de junho de 2022.
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Tese
Título Efeito da fixação biológica de nitrogênio na produção de feijão comum (Phaseolus vulgaris L.)
Autor Regis, Jiuli Ani Vilas Boas
Unidade Pós-Graduação em Genética e Melhoramento
Área de Concentração Genética e Melhoramento
Orientador Carlos Alberto de Bastos Andrade
Co-Orientador(es) Karl Peter Pauls
Kátia Regina Freitas Schwan
Banca Examinadora Carlos Alberto de Bastos Andrade
Maria Celeste Gonçalves Vidigal
Alessandro Lucca Braccini
Kátia Regina Freitas Schwan
Estrada e Fatima Maria de Souza Moreira
Data de Defesa 17/09/2021
Resumo O fornecimento adequado de Nitrogênio durante o ciclo do feijão-comum é um fator limitante para obter-se elevados rendimentos de grãos. A fixação biológica de nitrogênio por meio da inoculação das sementes com estirpes de bactéria do gênero Rhizobium, é uma alternativa de suprimento de nitrogênio ao feijoeiro, podendo reduzir ou até mesmo substituir a utilização de fertilizantes nitrogenados. O primeiro experimento teve por objetivo verificar o desempenho de estirpes de rizóbio inoculadas em genótipos de feijão-comum quanto à nodulação e ao rendimento de grãos e foi conduzido um experimento à campo, em Maringá-PR, na safra das águas (outubro de 2018 a janeiro de 2019). O delineamento foi o de blocos com tratamentos casualizados, com quatro repetições, no esquema fatorial 5 x 2. Foram testados os inoculantes Masterfix feijão®, CIAT 899, UFLA 04-195 e dois controles sem inoculação, sendo um sem adubação nitrogenada e outro com adubação nitrogenada de 60 kg ha-1 . Na floração foram determinados o número de nódulos, massa seca de nódulos e massa seca da parte aérea e na colheita, o rendimento de grãos e seus componentes primários. Constatou-se que o inoculante UFLA 04-195 com estirpes de Rhizobium etli foi capaz suprir a necessidade de N durante o ciclo do feijão-comum, com a média de rendimento de grãos de 1499.95 kg.ha-¹ . Os cultivares são indicados para o cultivo associado à inoculação com UFLA 04-195. A adubação nitrogenada ainda proporciona os melhores rendimentos para a cultura do feijão-comum. O segundo experimento teve por objetivo verificar os efeitos benéficos e inibitórios do nitrato em diferentes concentrações na nodulação radicular em genótipos de feijão-comum (Phaseolus vulgaris L.). Onze genótipos foram inoculados com inoculante à base de turfa contendo Rhizobium leguminorsarum biovar phaseoli, e cultivados hidroponicamente em bolsas de crescimento em uma câmara de crescimento, submetidos a seis concentrações de nitrato: 0, 2,5, 5, 10, 15 e 20 mM por um período de 4 semanas na Universidade de Guelph-Canadá. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado, com três repetições. As variáveis avaliadas foram: número total de nódulos por planta, nódulos viáveis (rosados) por planta, nódulos inviáveis (esbranquiçados) por planta, peso seco de nódulos, peso seco da parte aérea e teor de clorofila foliar. A análise de regressão foi realizada para investigar os efeitos das concentrações de nitrato nas variáveis citadas acima. A análise de componentes principais foi realizada para verificar as relações entre as variáveis sob investigação. Baixas concentrações de nitrato (2,5 e 5 mM) induziram a nodulação em feijão-comum, elevando o número de nódulos totais, número de nódulos viáveis e peso de nódulos. No entanto, a concentração de nitrato de 10 mM favoreceu a formação de nódulos inviáveis e as altas concentrações de nitrato (15 e 20 mM) inibiram a nodulação. Para a variável nódulos viáveis, apenas as concentrações de 2,5 e 5,0 mM favoreceram o aparecimento de diferenças significativas entre os genótipos avaliados e o genótipo T9005 destacou-se com a melhor média nas faixas de concentração 2,5 e 5,0 mM de nitrato.
Palavras-chave Inoculante; Nodulação; Simbiose
Title
Abstract The adequate supply of Nitrogen (N) during the common bean cycle is a limiting factor to obtain high grain yields. Nitrogen biological fixation with seed inoculation with Rhizobium is an alternative to supply nitrogen to the bean plant, which can reduce or even replace the use of nitrogen fertilizers. The first experiment aimed to verify the performance of rhizobia strains inoculated in common bean genotypes in terms of nodulation and grain yield and a field experiment was conducted in Maringá-PR, in the rainy season (October 2018 to January 2019). The design was a randomized block design, with four replications, in a 5 x 2 factorial scheme. The inoculants Masterfix beans®, CIAT 899, UFLA 04-195 and two controls without inoculation were tested, one without nitrogen fertilization and the other one with nitrogen fertilization of 60 kg ha-1 . During flowering, the number of nodules, dry mass of nodules and dry mass of the aerial part were determined, and at harvest, grain yield and its primary components were determined. The inoculant UFLA 04-195 with Rhizobium etli strains was able to supply the N requirement during the common bean cycle, with an average grain yield of 1499.95 kg.ha-¹ . Genotypes are indicated for cultivation associated with inoculation with UFLA 04-195. Nitrogen fertilization still provides the best yields for the common bean crop. The second experiment aimed to verify the beneficial and inhibitory effects of nitrate at different concentrations on root nodulation in common bean genotypes (Phaseolus vulgaris L.). Eleven genotypes were inoculated with a peat-based inoculant containing Rhizobium leguminorsarum biovar phaseoli, and hydroponically cultivated in growth pouches in a growth chamber, at six nitrate concentrations: 0, 2.5, 5, 10, 15 and 20 mM for 4 weeks at the University of Guelph-Canada. A completely randomized design with three replications was used. The traits evaluated were: total number of nodules per plant , effective (pink) nodules per plant, ineffective (white) nodules per plant, nodule dry weight, shoot dry weight and leaf chlorophyll content. Regression analysis was performed to investigate the effects of nitrate concentrations on the traits mentioned above. Principal component analysis was performed to verify the relationships between the traits under investigation. Low concentrations of nitrate (2.5 and 5 mM) induced nodulation in common bean, increasing the number of total nodules, number of effective nodules and nodule weight. However, the 10 mM nitrate concentration favored the formation of ineffective nodules and the high nitrate concentrations (15 and 20 mM) inhibited the nodulation. For the trait effective nodules, only concentrations of 2.5 and 5.0 mM favored the appearance of significant differences between the evaluated genotypes and the T9005 genotype showed the best average in the concentration ranges 2.5 and 5.0 mM of nitrate.
Key-words Inoculant; Nodulation; Symbiosis
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