BIOLOGICAL NITROGEN FIXATION STABILITY OF COWPEA CULTIVARS WITH TROPICAL SEMI-ARID RHIZOBIAL STRAINS

Amanda Cordeiro de Melo Souza; Thiago Pontes Lira; Antonio Félix da Costa; Felipe José Cury Fracetto; Giselle Gomes Monteiro Fracetto; Mario Andrade Lira Junior

doi:10.1590/1983-21252021v34n212rc

Autores

Amanda Cordeiro de Melo Souza Department of Agronomy, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, PE https://orcid.org/0000-0003-0397-097X
Thiago Pontes Lira Department of Agronomy, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, PE https://orcid.org/0000-0001-7330-4222
Antonio Félix da Costa Instituto Agronômico de Pernambuco, Recife, PE https://orcid.org/0000-0001-9866-3504
Felipe José Cury Fracetto Department of Agronomy, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, PE https://orcid.org/0000-0002-9112-1339
Giselle Gomes Monteiro Fracetto Department of Agronomy, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, PE https://orcid.org/0000-0001-9366-2588
Mario Andrade Lira Junior Department of Agronomy, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, PE https://orcid.org/0000-0001-7779-3369

DOI:

https://doi.org/10.1590/1983-21252021v34n212rc

Palavras-chave:

Vigna unguiculata. Compatibilidade simbiótica. IPA-206. BR 17-Gurguéia. BRS Novaera.

Resumo

O feijão-caupi (Vigna unguiculata L. Walp) é econômica e socialmente importante nas regiões Norte e Nordeste do Brasil e estabelece simbiose com bactérias fixadoras de nitrogênio. Foi avaliada a compatibilidade simbiótica e eficiência de isolados rizobianos de solos do semiárido de Pernambuco e determinada sua estabilidade simbiótica com as cultivares IPA-206, BR 17-Gurguéia e BRS Novaera, selecionadas para diferentes ambientes. O experimento foi em casa-de-vegetação, avaliando um fatorial 3 × 28 (cultivares selecionadas para diferentes ambientes × inoculação com a estirpe atualmente recomendada, ausência de inoculação com e sem adição de nitrogênio mineral ou inoculação com 25 estirpes de solos do semiárido), em blocos casualizados com quatro repetições. Foram avaliados: número de nódulos, matérias secas da parte aérea, raiz e nódulos, matéria seca de nódulos por número de nódulos, nitrogênio acumulado na parte aérea pela matéria seca de nódulos, teor e acúmulo de nitrogênio na parte aérea, eficiência relativa com base no acúmulo de nitrogênio e eficiência relativa à estirpe recomendada baseada na matéria seca da parte aérea. No geral, as cultivares responderam diferentemente às diferentes linhagens e potencial de fixação biológica de nitrogênio da cultivar. As linhagens G7.85 e BR 3262 apresentaram potencial para fixação biológica de nitrogênio. A confirmação da BR 3262 foi adequada para inoculação do feijão caupi em diferentes cultivares.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

ADU, M. O. et al. Identifying key contributing root system traits to genetic diversity in field-grown cowpea (Vigna unguiculata L. Walp.) genotypes. Field Crops Research, 232: 106-118, 2019.

ALMEIDA, A. L. G. et al. Produtividade do feijão-caupi cv BR 17 Gurguéia inoculado com bactérias diazotróficas simbióticas no Piauí. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 3: 364-369, 2010.

BASTOS, V. J. et al. Avaliação da fixação biológica de nitrogênio em feijão-caupi submetido a diferentes manejos da vegetação natural na savana de Roraima. Revista Agroambiente On-line, 6: 133-139, 2012.

BRASIL. Instrução Normativa SDA nº 13, de 24 de março de 2011. Aprova as normas sobre especificações, garantias, registro, embalagem e rotulagem dos inoculantes destinados à agricultura, bem como as relações dos micro-organismos autorizados e recomendados para produção de inoculantes no Brasil, na forma dos Anexos I, II e III, desta Instrução Normativa. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 25 mar. 2011. Seção 1, p. 3.

CAMPO, R. J.; HUNGRIA, M. Protocolo para análise da qualidade e da eficiência agronômica de inoculantes, estirpes e outras tecnologias relacionadas ao processo de fixação biológica do nitrogênio em leguminosas. In: Reunião da rede de laboratórios para recomendação, padronização e difusão de tecnologia de inoculantes de interesse agrícola, 13: 89-123, 2006.

CARVALHO, L. R. et al. Nodulation and biological nitrogen fixation (BNF) in forage peanut (Arachis pintoi) cv. Belmonte subjected to grazing regimes. Agriculture, Ecosystems & Environment, 278: 96-106, 2019.

CHAGAS JUNIOR, A. F. et al. Eficiência agronômica de estirpes de rizóbios inoculadas em feijão-caupi no Cerrado, Gurupi-TO. Revista Ciência Agronômica, 41: 709-714, 2010.

EBERHART, S. A.; RUSSELL, W. A. Stability parameters for comparing cultivars. Crop Science, 6: 36-40, 1966.

FAOSTAT, F. FAOSTAT statistical database. Publisher: FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations), Rome, Italy, 2016.

FERREIRA, P. A. A. et al. New rhizobia strains isolated from the Amazon region fix atmospheric nitrogen in symbiosis with cowpea and increase its yield. Bragantia, 78: 38-42, 2019.

GUALTER, R. M. R. et al. Eficiência agronômica de estirpes de rizóbio em feijão caupi cultivado na região da Pré-Amazônia Maranhense. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 46: 303-308, 2011.

GONÇALVES, J. R. P. BRS Novaera: cultivar de feijão-caupi para o cultivo em várzeas do Amazonas. Jaguariúna: Embrapa Meio Ambiente, 2012. 4 p. (Comunicado Técnico, 51)

HOAGLAND, D. R.; ARNON, D. I. The water-culture method for growing plants without soil. 2. ed. Berkeley: California Agricultural Experiment Station, 1950. 32 p.

IBEWIRO, B. et al. Symbiotic performance of herbaceous legumes in tropical cover cropping systems. The Scientific World, 1: 17-21, 2001.

IPA - Instituto Agronômico de Pernambuco. Caupi-IPA-206: nova cultivar de feijao macassar (Vigna unguiculata [L] Walp.) tipo moita para Pernambuco. Recife, PE: Embrapa Amazônia Ocidental, 1989. 2 p.

IRISARRI, P. et al. Selection of competitive and efficient rhizobia strains for white clover. Frontiers in Microbiology, 10: 768, 2019.

JI, J. et al. Genome editing in cowpea Vigna unguiculata using CRISPR-Cas9. International Journal of Molecular Sciences, 20: 2471, 2019.

LEITE, J. et al. Genomic identification and characterization of the elite strains Bradyrhizobium yuanmingense BR 3267 and Bradyrhizobium pachyrhizi BR 3262 recommended for cowpea inoculation in Brazil. Brazilian Journal of Microbiology, 49: 703-713, 2018.

LIRA, M. A. et al. Estabilidade de resposta do capim-braquiária (Brachiaria decumbens, Stapf.) sob níveis crescentes de nitrogênio e fósforo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 29: 1151-1157, 1994.

LIRA, T. P. Diversidade e eficiência simbiótica de isolados rizobianos de solos do semiárido brasileiro. 2014. 45 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia: Ciência do Solo) – Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, 2014.

MALAVOLTA. E. et al. Avaliação do estado nutricional das plantas: Princípios, métodos e técnicas de avaliação do estado nutricional. 1. ed. Piracicaba, SP, 1997. 319 p.

MELO S. R.; ZILLI J. E. Fixação biológica de nitrogênio em cultivares de feijão-caupi recomendadas para o estado de Roraima. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 44: 1177-1183, 2009.

NASCIMENTO, L. R. S. et al. Vegetation cover affects rhizobia-tree legume symbiosis in the semi-arid region of Brazil. African Journal of Agricultural Research, 14: 770-776, 2019.

NDUNGU, S. M. et al. Cowpea (Vigna unguiculata L. Walp) hosts several widespread bradyrhizobial root nodule symbionts across contrasting agro-ecological production areas in Kenya. Agriculture, Ecosystems & Environment, 261: 161-171, 2018.

OMOIGUI, L. O. et al. Inheritance of resistance to Cercospora leaf spot disease of cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp]. Euphytica, 215: 101, 2019.

PUOZAA, D. K.; JAISWAL, S. K.; DAKORA, F. D. Phylogeny and distribution of Bradyrhizobium symbionts nodulating cowpea (Vigna unguiculata L. Walp) and their association with the physicochemical properties of acidic African soils. Systematic and Applied Microbiology, 42: 403-414, 2019.

SABOYA, R. C. C. et al. Resposta do feijão-caupi a estirpes fixadoras de nitrogênio em Gurupi-TO. Journal of Biotechnology and Biodiversity, 4: 40-48, 2013.

SAKA, J. O. et al. Assessment of varietal diversity and production systems of cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) in Southwest Nigeria. Journal of Agriculture and Rural Development in the Tropics and Subtropics, 119: 43-52, 2019.

SANTOS, C. E. R. S. et al. Efetividade de rizóbios isolados de solos da região nordeste do Brasil na fixação do N2 em amendoim (Arachis hypogaea L.). Acta Scientiarum. Agronomy, 27: 301-307, 2005.

SAS INSTITUTE, I. The SAS System for Windows. Cary, North Carolina: SAS Institute Inc, 1999.

SENA, P. T. S. et al. Molecular, physiological, and symbiotic characterization of cowpea rhizobia from soils under different agricultural systems in the semiarid region of brazil. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, s/v: 1-15, 2020.

SILVA, A. C. et al. Diagnóstico da produção de feijão-caupi no nordeste brasileiro. Revista da Universidade Vale do Rio Verde, 16: 1-5, 2018.

SILVA JÚNIOR, E. B. et al. Rhizobium inoculation of cowpea in brazilian cerrado increases yields and nitrogen fixation. Agronomy Journal, 110: 722-727, 2018.

SILVA, F. B. R. et al. Zoneamento Agroecológico do Estado de Pernambuco. Recife, PE: Embrapa Solos - Unidade de Execução de Pesquisa e Desenvolvimento/Governo do Estado de Pernambuco (Secretaria de Produção Rural e Reforma Agrária), 2001.

SOARES, A. L. L. et al. Eficiência agronômica de rizóbios selecionados e diversidade de populações nativas nodulíferas em Perdões (MG). I – caupi. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 30: 795-802, 2006.

STAMFORD, N. P.; NEPTUNE, A. M. L. Especificidade hospedeira e competição entre estirpes de Rhizobium em inoculação cruzada com quatro estirpes de Vigna unguiculata (L.) Walp. Revista Ômega, 3: 25-34, 1979.

VIEIRA, C. L. et al. Inoculação de variedades locais de feijão macassar com estirpes selecionadas de rizóbio. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 11: 1170-1175, 2010.

VINCENT, J. M. A manual for the practical study of root nodule bacteria. Oxford, Black well Scientific Publications. (IBP Handbook, 15). 1970. 164 p.