MICROBIAL INTERACTIONS IN THE DEVELOPMENT OF THE BIOMASS OF GLIRICIDIA

Authors

  • Tamiris Aparecida de Carvalho Santos Department of Agronomic Engineering, Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE http://orcid.org/0000-0002-7804-7533
  • Geovania dos Santos Menezes Department of Agronomic Engineering, Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE http://orcid.org/0000-0002-8721-070X
  • Jessica Silva Santos Department of Agronomic Engineering, Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE http://orcid.org/0000-0001-8789-0146
  • Larissa de Souza Gois Department of Agronomic Engineering, Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE http://orcid.org/0000-0003-2134-0509
  • Sérgio Luiz Mendonça Nascimento Laboratory of Inorganic Chemistry, Instituto Tecnológico e de Pesquisas do Estado de Sergipe, Aracaju, SE http://orcid.org/0000-0002-1931-6158
  • Regina Helena Marino Department of Agronomic Engineering, Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE http://orcid.org/0000-0002-7295-3746

DOI:

https://doi.org/10.1590/1983-21252018v31n309rc

Keywords:

Fabaceae. Arbuscular mycorrhizal fungi. Nitrogen-fixing bacteria. Endophytic.

Abstract

The objective of this work was to evaluate the interaction of microorganisms and phosphorus dosages in the development of gliricidia. The experimental design was completely randomized with six treatments (control, native microbial inoculant, and four arbuscular mycorrhizal fungi isolates: UFLA05 - Gigaspora albida, UFLA351 - Rhizoglomus clarum, UFLA372 - Claroideoglomus etunicatum, and UFLA401 - Acaulospora morrowiae), with four replicates. The parameters evaluated were: height plant, the number of branches, shoot and root dry mass matter, root length and volume, leaf phosphorus, mycorrhizal colonization, the number of spores of the arbuscular mycorrhizal fungi, the number of nodules of nitrogen fixing bacteria, and the presence of endophytic dark septate fungi, after 95 days of inoculation. The high mycorrhizal colonization of gliricidia does not guarantee an increase in biomass, which depends on the interaction of the arbuscular mycorrhizal fungi, the endophytic dark septate fungi, the nitrogen fixing bacteria, and the endophytic bacteria. Gliricidia was responsive to the inoculation of the native microbiota, UFLA372 and UFLA401. Mycorrhizal colonization by UFLA401 was influenced by the presence of nitrogen fixing bacteria. Gliricidia was not responsive to the inoculation of UFLA05 and UFLA351. The presence of the endophytic dark septate fungi did not inhibit mycorrhization and the formation of nodules of nitrogen fixing bacteria in gliricidia.

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Author Biographies

Tamiris Aparecida de Carvalho Santos, Department of Agronomic Engineering, Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE

Departamento de Engenharia Agronômica Área: Microbiologia do solo

Geovania dos Santos Menezes, Department of Agronomic Engineering, Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE

Departamento de Engenharia Agronômica Área: Microbiologia do solo

Jessica Silva Santos, Department of Agronomic Engineering, Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE

Departamento de Engenharia Agronômica Área: Microbiologia do solo

Larissa de Souza Gois, Department of Agronomic Engineering, Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE

Departamento de Engenharia Agronômica Área: Microbiologia do solo

Sérgio Luiz Mendonça Nascimento, Laboratory of Inorganic Chemistry, Instituto Tecnológico e de Pesquisas do Estado de Sergipe, Aracaju, SE

Laboratório de Ensaios Inorgânicos

Regina Helena Marino, Department of Agronomic Engineering, Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE

Departamento Engenharia Agronômica Área: Fitossanidade; Microbiologia do solo; Biotecnologia

References

ALFENAS, A. C.; MAFIA, R. G. Métodos em fitopatologia. 1. ed. Viçosa, MG: UFV, 2007. 382 p.

ALVARES, C. A. et al. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, Stuttgart, v. 22, n .6, p. 711–728, 2014.

ANGELINI, G. A. R. et al. Colonização micorrízica, densidade de esporos e diversidade de fungos micorrízicos arbusculares em solo de cerrado sob plantio direto e convencional. Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v. 33, n. 1, p. 115-130, 2012.

AUGÉ, R. M. Water relations, drought and vesicular-arbuscular mycorrhizal symbiosis. Mycorrhiza, New York, v. 11, n. 1, p. 3-42, 2001.

CARNEIRO, M. A. C. et. al. Micorriza arbuscular em espécies arbóreas e arbustivas de ocorrência no sudeste do Brasil. Cerne, Lavras, v. 4, n. 1, p. 129-145, 1998.

EIRAS, P. P.; COELHO, F. C. Utilização de leguminosas na adubação verde para cultura de milho. Revista Científica Internacional, Campos dos Goytacazes, v. 4, n. 17, p. 96-124, 2011.

FAGBOLA, O. et al. Effects of drought stress and arbuscular mycorrhiza on the growth of Gliricidia sepium (Jacq). Walp, and Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit. in simulated eroded soil conditions. Mycorrhiza, New York, v. 11, n. 5, p. 215-223, 2001.

FERDOUSEE, N.; MISBAHUZZAMAN, K.; HOQUE, A. T. M. R. Arbuscular mycorrhizal colonization in five tropical forest tree legumes of Chittagong University Campus in Bangladesh. Journal of Basic & Applied Sciences, Karachi, v. 8, n. 2, p. 353-361, 2012.

FLORENTINO, L. A. et al. Diversidade e potencial de utilização dos rizóbios isolados de nódulos de Gliricidia sepium. Revista de Ciências Agrárias, Lisboa, v. 37, n. 3, p. 320-328, 2014.

GERDEMANN, J. W.; NICOLSON, T. H. Spores of mycorrhizal endogone species extracted from soil by wet-sieving and decanting. Transactions of British Mycological Society, Cambridge, v. 46, n. 2, p. 235-244, 1963.

GERLACH, N. et al. An integrated functional approach to dissect systemic responses in maize to arbuscular mycorrhizal symbiosis. Plant, Cell & Environment, New Jersey, v. 38, n. 8, p. 1591-1612, 2015.

GIOVANNETTI, M.; MOSSE, B. An evaluation of techniques for measuring vesicular arbuscular mycorrhizal infection in roots. New Phytologist, Cambridge, v. 84, n. 3, p. 489-500, 1980.

GRAHAM, J. H. et al. Development of external hyphae by different isolates of mycorrhizal Glomus spp. in relation to root colonization and growth of Troyer citrange. New Phytologist, Cambridge, v. 91, n. 1, p. 183-189, 1982.

JALONEN, R. et al. Arbuscular mycorrhizal symbioses in a cut-and-carry forage production system of legume tree Gliricidia sepium and fodder grass Dichanthium aristatum. Agroforestry Systems, Dordrecht-Netherlands, v. 87, n. 2, p. 319-330, 2013.

LINGFEI, L.; ANNA, Y.; ZHIWEI, Z. Seasonality of arbuscular mycorrhizal symbiosis and dark septate endophytes in a grassland site in southwest China. FEMS Microbiology Ecology, Oxford, v. 54, n. 3, p. 367-373, 2005.

MACHADO, L. et al. Contribuição do sistema radicular do capim-vetiver para estabilização do talude do Rio São Francisco. Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v. 36, n. 4, p. 2453-2464, 2015.

MACHINESKI, O.; BALOTA, E. L.; SOUZA, J. R. P. Resposta da mamoneira a fungos micorrízicos arbusculares e a níveis de fósforo. Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v. 32, n. 4, p. 1855-1862, 2011.

MALAVOLTA, E.; VITTI, G. C.; OLIVEIRA, S. A. Avaliação do estado nutricional das plantas: princípios e aplicações. 2. ed. Piracicaba, SP: Associação Brasileira para Pesquisa do Fosfato, 1997. 238 p.

MANDYAM, K.; JUMPPONEN, A. Seasonal and temporal dynamics of arbuscular mycorrhizal and dark septate endophytic fungi in a tallgrass prairie ecosystem are minimally affected by nitrogen enrichment. Mycorrhiza, New York, v. 18, p. 145-155, 2008.

MARIN, A. M. P. et al. Efeito da Gliricidia sepium sobre nutrientes do solo, microclima e produtividade do milho em sistema agroflorestal no agreste paraibano. Revista Brasileira de Ciências do Solo, Viçosa, v. 30, n. 3, p. 555-564, 2006.

MELLO, A. H.; SILVA, E. M. R.; SAGGIN-JÚNIOR, O. J. Seleção de fungos micorrízicos arbusculares eficientes para promoção do crescimento da leguminosa Mimosa artemisiana Heringer & Paula. Revista Agroecossistemas, Marabá, v. 4, n. 2, p. 40-51, 2012.

MOREIRA, F. M. S.; SIQUEIRA, J. O. Microbiologia e bioquímica do solo. 2. ed. Lavras, MG: UFLA, 2006. 729 p.

RIBEIRO, K. G. et al. Isolamento, armazenamento e determinação da colonização por fungos “dark septate” a partir de plantas de arroz. Revista Agro@ambiente on-line, Boa Vista, v. 5, n. 2, p. 97-105, 2011.

RUBIN, J. G. K. R.; STÜRMER, S. L. Potencial de inóculo micorrízico e importância do comprimento do micélio para agregação de solos de ambiente fluvial. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 39, n. 1, p. 59-68, 2015.

SANTOS, T. T.; VARAVALLO, M. A. Aplicação de microrganismos endofíticos na agricultura e na produção de substâncias de interesse econômico. Semina: Ciências Biológicas e da Saúde, Londrina, v. 32, n. 2, p. 199-212, 2011.

SILVA, M. O. et al. Bacteria associated with sugarcane in Northeastern Brazil. African Journal of Microbiology Research, Johannesburg, v. 10, n. 37, p. 1586-154, 2016.

STÜRMER, S. L; SIQUEIRA, J. O. Diversidade de fungos micorrízicos arbusculares em ecossistemas brasileiros. In: MOREIRA, F. M. S.; SIQUEIRA, J. O.; BRUSSAARD, L. (Eds.). Biodiversidade do solo em ecossistemas brasileiros. Lavras: UFLA, 2008. cap.16, p. 537-583.

SUBBANNA, A. R. N. S.; KHAN, M. S.; SHIVASHANKARA, K. Characterization of antifungal Paenibacillus illinoisensis strains UKCH21 and its chitinolytic properties. African Journal of Microbiology Research, Johannesburg, v. 10, n. 34, p. 1380-1387, 2016.

SUGAI, M. A. A.; COLLIER, L. S.; SAGGIN-JÚNIOR, O. J. Inoculação micorrízica no crescimento de mudas de angico em solo de cerrado. Revista Bragantia, Campinas, v. 70, n. 2, p. 416-423, 2011.

TAVARES, R. C. et al. Colonização micorrízica e nodulação radicular de mudas de sabiá (Mimosa caesalpinieaefolia Benth.) sob diferentes níveis de salinidade. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 43, n. 3, p. 409-416, 2012.

TWUM-AMPOFO, T. Growth response of Gliricidia sepium (Jacq.) Walq to inoculation with different arbuscular mycorrhizal (AM) fungi. Journal of Science and Technology, Kumasi, v. 28, n. 2, p. 54-68, 2008.

WALTER, J. et al. Effects of extreme weather events and legume presence on mycorrhization of Plantago lanceolata and Holcus lanatus in field. Plant Biology, Berlim, v. 18, n. 1, p. 262-270, 2016.

YAN, J. F. et al. Do endophytic fungi grow throught their hosts systemically? Fungal ecology, Manchester, v. 13, n. 1, p. 53-59, 2015.

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Published

28-05-2018

Issue

Section

Agronomy