O documento discute a fixação biológica de nitrogênio por leguminosas forrageiras. Ele descreve os tipos de bactérias Rhizobium envolvidas no processo, a classificação de leguminosas forrageiras e a resposta à inoculação e adubação nitrogenada. Finalmente, discute considerações finais sobre os benefícios das leguminosas forrageiras e a necessidade de determinar a inoculação adequada para cada situação.

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FIXAÇÃO BIOLÓGICA DO NITROGÊNIO POR
LEGUMINOSAS FORRAGEIRAS
Mariana Vieira Santos Tavares
Thaís Melo da Fonseca
Professor: Juliano Cury
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI
INTRODUÇÃO
A fixação biológica de Nitrogênio é considerada
um dos processos mais importantes para a
agricultura atual;
Dispensa o uso de adubação química nitrogenada;
Fornece “alimento para plantas” e ganhos para o
meio ambiente;
Participa ativamente do programa Agricultura de
Baixo Carbono (ABC);
Está prática contribui para o desenvolvimento
contínuo de animais inclusive em épocas de seca;
Esse processo consiste na capturarão de N2
atmosférico pelas bactérias;
VÍDEO
BACTÉRIAS DO GÊNERO RHIZOBIUM
São as bactérias mais comuns encontradas;
Participa ativamente da muitos ciclos da FBN.
http://portuguese.alibaba.com/product-free/rhizobium-126432128.html
Bactéria do gênero
Bradyrhizobium
Apresentam crescimento lento;
Encontrados frequentemente no interior da
células;
crescimento ótimo em temperatura de 25° e 30°
C.
http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=Bradyrhizobium&lang=3

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BACTÉRIAS DO GÊNERO BEIJERINCKIA
o São encontrado em abundância em solos latéricos
tropicais;
o Possuem capacidade de fixar N2 sob condições
estressantes, em diferentes variações de pH e na
presença de íons como alumínio em elevada
concentração;
E também são capazes de participar da fixação
de nitrogênio em simbiose com plantas de
metabolismo tipo C4.
Vários autores tem relatado em pesquisas a
ocorrência de nódulos em leguminosas
forrageiras tropicais não inoculadas em solos:
africanos;
asiáticos;
australianos;
e americanos inclusive no cerrado.
Essa nodulação está associada à ocorrência
generalizada de Rhizobium ou Bradyrhizobium
nos solos da região chegando a atingir 10000000
células/grama de solo;
Porém há controversas e deficiência em estudos
sobre a eficiência na fixação de N2 com plantas
com altos graus de especificidade;
Classificação de leguminosas
forrageiras tropicais
Tabela1: Thaís Melo da Fonseca
* O gênero stylosanthes foi retirado do grupo promíscua inefetiva
(explicação adiante)
O gênero Stylosanthes foi classificado
inicialmente, como promíscuo por (Galli,1958;
Noris 1965) posteriormente comprovou-se a
especificidade da hospedeira em algumas
espécies do gênero (Norris 1967);
Diante da relação do potencial de fixação de
nitrogênio dessa leguminosa no cerrado, já
existem algumas informações.
Distribuição das frequências de produção de massa seca quando o
hospedeiro homólogo foi inoculado em vasos de Leonard, com 105
estirpes Rhizobium spp. Isolados de Stylosanthes grandifolia e s.
guianensis.
Gráfico 1: Biologia dos solos do cerrado

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Apenas 35% das estirpes de Stylosanthes
grandifolia foram classificadas como efetivas ou
muito efetivas ou muito efetivas;
Rendimento de massa seca igual ou superior a
90% do obtido com adubação nitrogenada;
Enquanto em S.guianensis, apenas 30% das
estirpes receberam essa classificação.
CARACTERIZAÇÃO DAS ESTIRPES NATIVAS
A caracterização das estirpes nativas é condição essencial
para o desenvolvimento de estudos de competitividade que
indicarão a possibilidade de sucesso de inoculação das
leguminosas forrageiras. Rhizobium/Bradyrhzobium
respectivamente.
http://www.lookfordiagnosis.com/Bradyrhizobium&lang http://www.cilr.uq.edu.au/soybean-nodulation-control
O conhecimento da ecologia das estirpes de
Rhizobium/Bradyrhzobium presentes ou
introduzidas nos solos tropicais seja ainda
bastante restrito, a população nativa é
considerada como diversa, sob vários aspectos.
Observou-se diferenças:
Na mobilidade eletroforética (EPM);
Variação no nível de nitrogênio entre diferentes
isolados, a partir de um grande número de
plantas hospedeiras.
A diversidade dos antígenos de superfícies de
estirpes nativas de solos tropicais foi reconhecida
para algumas leguminosas tropicais e para
estirpes de Rhizobium tropici, isoladas dos solos
de cerrado. Essas estirpes(Rhizobium tropici)
nodulam Leucaena leucocephala, o feijoeiro (
Phaseolus vulgaris) e outras leguminosas
tropicais, apresentando ampla diversificação nos
padrões de proteína celular total, proteínas de
membranas e nos padrões genômicos.
Alta variação também foi observada em um
estudo de relação sorológica entre 91 estirpes
isoladas de nódulos de Centrosema spp. e Arachis
spp.
As 15 estirpes originalmente isoladas de Arachis
spp. foram tipificadas em 6 dos 19 sorogrupos
identificados. (Figura 4)
• A distância relativa entre grupos indica ampla
diversidade sorológica nas estirpes capazes de
nodular Arachis spp;
• Os números dos sorogrupos circulados contêm
estirpes isolados de Arachis spp.

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Os métodos tradicionais de identificação de
estirpes de Rhizobium, como técnicas sorológicas
ou utilização da resistência intrínseca a
antibióticos, embora usados com mais frequência,
tem apresentado limitações para as estirpes que
se associam ás leguminosas forrageias tropicais.
Se por um lado o pequeno tamanho dos nódulos e
a possível existência de reações cruzadas entre as
estirpes invalidam o uso de técnicas sorológicas
mais comuns. Por outro lado, a ocorrência de
estirpes com alta resistência a antibióticos.
Considerando a limitação das informações atuais
sobre a ecologia do rizóbio nos solos tropicais, a
utilização de técnicas já disponíveis, mais
específicas, baseadas na análise dos componentes
celulares, especialmente proteínas e ácidos
nucléicos, poderão aumentar o conhecimento
sobre a competição rizobiana.
RESPOSTA À INOCULAÇÃO E ADUBAÇÃO
NITROGENADA
Vários fatores determinam a necessidade de
inoculação das leguminosas forrageiras, incluindo
a ocorrência anterior da forrageira,ou de outras
leguminosas cultivadas na área;
Alguns estão relacionados com a presença,
número e nível de eficiência de fixação de
nitrogênio das estirpes nativas do solo, enquanto
outros com a habilidade relativa do inoculante
rizobiano em competir efetivamente com a
população do solo pelos sítios de infecção das
raízes.
Nos solos tropicais ácidos , essa competitividade
pode ser influenciada pelo baixo pH, toxidez de
alumínio e manganês, deficiência de cálcio,
presença de microrganismos antagônicos e pelos
níveis de mineralização de N, dentre outros
fatores.
Apesar de os solos tropicais serem normalmente
deficientes de N, em alguns casos podem ocorrer
ausência de resposta à fertilização nitrogenada
das leguminosas forrageiras. Isso se verifica
quando estirpes de rizóbio efetivas estão
presentes no solo ou, ainda, quando N não é o
fator limitante ao desenvolvimento da planta.

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Se os níveis de N mineral do solo são adequados
ao crescimento da planta, poderá ser necessário
selecionar combinações rizobio-leguminosa,
capazes de fixar N2 na presença de N. Outra
alternativa, seria a adoção de medidas eu
minimizassem a disponibilidade de N no solo.
Em um experimento conduzido na casa de
vegetação, a adição de palha de arroz ao solo,
para reduzir o N mineral, elevou
acentuadamente a nodulação e a atividade de
nitrogenase de S. capitata e S. macrocephala.
(Tabela 2)
Normalmente leguminosas específicas em relação ao
seu microssimbionte, como a Leucaena leucocephala,
respondem favoravelmente à inoculação. Nos cerrados
as plantas desse gênero, cultivadas sem inoculação,
apresentam-se sempre com baixa nodulação.
A Centrosema spp. é outra leguminosa forrageira
considerada específica, em que, alguns casos,
responde positivamente à inoculação.
O gênero Stylosanthes, apesar das informações da
literatura indicando a especificidade hospedeira para
alguns dos seus ecótipos, em geral, não apresenta
resposta à inoculação, possivelmente em decorrência
da grande variabilidade genética da população de
Rhizobium/Bradyrhizobium spp.
O gênero Arachis nodula-se com estirpes de
rizóbio de diversas espécies de plantas
hospedeiras, mas poucas são capazes de fixar
altos níveis de nitrogênio, tornando-o
potencialmente capaz de responder à inoculação;
Leguminosas promíscuas, em geral, não
respondem à inoculação.
Considerando o crescente aumento dos trabalhos
citando resposta à inoculação, mesmo com
leguminosas efetivas promíscuas, além da
complexidade dos fatores que condicionam o
sucesso de um inoculante, tem sido recomendado
por vários autores a condução de testes prévios de
inoculações de inoculação em solos intactos ou em
experimento de campo.

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CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os resultados das pesquisas realizadas até o
presente, indicam que a utilização das
leguminosas forrageiras, podem levar a uma
produção animal mais alta e sustentada, além de
contribuir para o aumento da fertilidade do solo;
Para garantir os benefícios propiciados pelas
leguminosas forrageiras, é recomendável
selecionar as plantas capazes de adaptar e
desenvolver processos de FBN, frente aos
estresses típicos dos solos tropicais, como: seca,
acidez, deficiência de minerais, além dos efeitos
da luz e da temperatura.
Por outro lado, é preciso determinar a
necessidade de inoculação para cada nova
circunstância, considerando a localidade,
histórico de uso da terra, clima, tipo de solo e
variedade ou espécie de leguminosa.
A utilização de novas técnicas moleculares como,
por exemplo, o uso de genes marcadores irá
aumentar sobre a ecologia rizobiana, os
resultados dessa implantação permitirão
implementar estudos de competitividade e
persistência no campo de estirpes inoculadas,
assim fornecendo subsídios para definir a
validade de inoculação.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Biologia dos solos dos cerrados – Milton A. T. Vargas,
Mariangela Hungria - Embrapa
https://www.youtube.com/watch?v=f5-4m1vlXz4
http://elingeniero-y-
elabuelo.blogspot.com.br/2011/06/el-efecto-beneficioso-
de-las.html
http://pt.dreamstime.com/
http://www.cilr.uq.edu.au/soybean-nodulation-control
http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1516-
35982008001300008&script=sci_arttext
http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Repositorio/revistabi
otecnologia1ID-0wLrpPCbk3.pdf