micorrizas y rizobium Acacia mangium

Organizan:
CRECIMIENTO DE PLÁNTULAS DE Acacia mangium Willd.
EN RESPUESTA A APLICACIÓN DE MICORRIZA, RIZÓBIO Y
FERTILIZACIÓN
Sandra Patricia Montealegre Amézquita
MSc. UNIVERSIDAD FEDERAL DE VIÇOSA
INTRODUCCIÓN
Rápido
crecimiento
en suelos
pobres
Producción
de Biomasa
Asociaciones
simbióticas con
micorrizas y
bacterias fijadoras
de N2.
INTRODUCCIÓN
• Las especies de acacia son altamente dependientes de
micorrizas para absorber nutrientes minerales, para su
crecimiento y fijación de N2.
• Áreas destinadas para plantaciones son de baja fertilidad,
ausentes de micorrizas compatibles y eficientes.
INTRODUCCIÓN
• Inoculación es una práctica poco común en viveros.
• Interacciones complejas:
Rizóbio -
Micorriza
Fertilización
MICORRIZAS
Asociaciones mutualísticas entre especies de hongos y las raíces
de las plantas.
MICORRIZA
ARBUSCULAR
CARBOHIDRATOS
NUTRIENTES
PLANTA
MICORRIZA ARBUSCULAR
Simbiosis más común: 80% de las plantas.
Hongos del filo Glomeromycota.
Colonización inter y extracelular.
ECTOMICORRIZA
CARBOHIDRATOS
ESTRUCTURAS DE MICORRIZA ARBUSCULAR
Fonte: www.cemarh.unifei.edu.br
ECTOMICORRIZA
Formada principalmente por basidiomicetos y algunos
ascomicetos.
Pisolithus tinctorius
http://www.sfsu.edu/~sierra/Fungi.html
Acacia mangium
ENDOMICORRIZA – MA
ASIA
Gigaspora gigantica,
Scutellospora calospora,
Glomus mosseae,
Glomus intraradices
Glomus occultum
Glomus aggregatum
Glomus fasciculatum
Glomus etunicatum
BRASIL
Glomus macrocarpum
Glomus etunicatum
Entrophospora colombiana
ECTOMICORRIZA
Thelephora ramaroides
Pisolithus sp.
Pisolithus tinctorius
ASOCIACIÓN SIMBIÓTICA CON RIZOBIO
Organismos diazotróficos reducción enzimática
N2
NH3
Fijación biológica de nitrógeno FBN
Diazotrofos simbióticos forman nódulos.
Los rizóbios mas conocidos, bacterias de los géneros Rhizobium,
Bradyrhizobium.
La capacidad de FBN puede aumentar cuando la planta está
colonizada por micorriza.
FACTORES QUE AFECTAN LA SIBIOSIS TRIPARTE
•
•
•
•
•
•
Genotipo de la planta hospedera
Edad
Sistema de plantación
Compatibilidad funcional entre la bacteria y la micorriza.
Propiedades físicas y químicas del suelo.
Biota rizosférica
ESTUDIOS DE CASO
INTERACIONES SIMBIÓTICAS
EN Acacia mangium Willd.
CRECIMENTO DE MUDAS DE Acacia mangium Willd. EN
RESPUESTA A NITRÓGENO, FÓSFORO Y MICORRIZA
LOCAL
Invernadero Departamento de
Microbiologia de la UFV
Junio-octubre de 2010.
SUSTRATO
Latossolo Rojo-Amarillo - con arena 3:1.
Esterilizado: auto-clave 121 ºC e 101,32 kPa (1,0 atm)
CRECIMENTO DE MUDAS DE Acacia mangium Willd. EN
RESPUESTA A NITRÓGENO, FÓSFORO Y MICORRIZA
CON SIN
MA
N (mg/dm3)
0
50
100
150
200
P (mg/dm3)
0
100
200
300
400
Diseño experimental : DBC en esquema fatorial 5x5x2
Unidad experimental: vaso de 1,5 dm3.
CRECIMENTO DE MUDAS DE Acacia mangium Willd. EN
RESPUESTA A NITRÓGENO, FÓSFORO Y MICORRIZA
TRATAMIENTOS
P (NaH2PO4)
N (NH4NO3) : 40, 55, 70 e 85.
SIEMBRA
Plantación comercial de A. mangium en
Boa Vista – Roraima.
Inoculación BFN : Bradyrhizobium BR 3609 + 6009 Embrapa
Centro Nacional de Pesquisa en Agrobiologia.
CRECIMENTO DE MUDAS DE Acacia mangium Willd. EN
RESPUESTA A NITRÓGENO, FÓSFORO Y MICORRIZA
INOCULACION MA
• Inóculo: Suelo de fragmento de Mata nativa.
• Desinfección superficial.
200 esporos/vaso.
• Evaluación preliminar de la micorrización
(70 DS).
• Re-inoculación.
CRECIMENTO DE MUDAS DE Acacia mangium Willd. EN
RESPUESTA A NITRÓGENO, FÓSFORO Y MICORRIZA
CRECIMENTO DE MUDAS DE Acacia mangium Willd. EN
RESPUESTA A NITRÓGENO, FÓSFORO Y MICORRIZA
EVALUACIÓN DE LA COLONIZACIÓN
(Phillips e Hayman, 1970).
Segmentos entre 0,5 e 1,0 g de raíces finas/planta.
Clarificación
con KOH a
10%
HCl a 1%
Coloración
con azul de
tripano
Evaluación en
estereomicroscopio,
método de
intersección en placa
cuadriculada
(Giovannetti e Mosse,
1980).
RESULTADOS
% Colonización Micorrízica
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0
100
200
300
Dosis de P (mg/dm3)
400
Colonización micorrízica (%) en plántulas
aplicación de P.
de Acacia mangium Willd, en
respuesta a
RESULTADOS
Raíces de Acacia mangium Willd, colonizadas por MA
RESULTADOS
• La colonización se encontraba en una fase inicial (50 días de la
segunda inoculación).
• Baja eficiencia y/o incompatibilidad de la MA usada.
Glomus diaphanum, Acaulospora mellean y Acaulospora
scrobiculata Trappe.
• Poca viabilidad de los esporos.
RESULTADOS
N200
P0
N200
P100
N200
P200
N200
P300
N200
P400
P0 N2
M
Plántulas de Acacia mangium Willd. en respuesta a aplicación de P y N.
RESULTADOS
P200
N0
P200
N50
P200
N100
P200
N150
P200
N200
Plántulas de Acacia mangium Willd. en respuesta a aplicación de P y N..
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Ŷ = 4,58833333 + 0,0531219N + 0,08797738P - 0,00025781N2 - 0,00018546P2 + 0,00009743NP
25
R2 = 0.684
Altura (cm)
20
15
10
5
0
0
100
200
300
400
Dosis de P (mg/dm3)
N0
N50
N100
N150
N200
Altura de plántulas de Acacia mangium Willd. en respuesta a aplicación de P y N (p ≤ 0,05).
6
3.5
5
3.0
4
2.5
Diámetro (mm)
Diámetro (mm)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
3
2
Ŷ = 0,428362 + 0,012923*N + 0,022044*P - 0,000049*N2
- -0,000044P2 + 0,000018*N*P
R2 = 0,82
1
100
200
300
400
N50
N100
N150
0.5
0.0
Dosis de P (mg/dm3)
N0
1.5
1.0
0
0
2.0
N200
C/FMA
S/FMA
Diámetro de plántulas de Acacia mangium Willd. en respuesta a aplicación de P, N y
micorriza arbuscular (p ≤ 0,05).
RESULTADOS
SEM FMA
MSR (g)
1.2
1
1
0.8
0.8
0.6
0.6
0.4
0.4
Ŷ = 0,005686*N + 0,005564*P - 0,000029*N2 - 0,000012*P2 +
0,000006*N*P
R2 = 0,90
0.2
COM FMA
1.2
Ŷ = 0,006109*N + 0,004280*P 0,000031*N2 - 0,000010 *P2 +
0,000010*N*P
R2 = 0,83
0.2
0
0
0
-0.2
100
200
300
N50
N100
N150
100
200
300
400
-0.2
Doses de P (mg/dm3)
N0
0
400
Doses de P (mg/dm3)
N200
N0
N50
N100
N150
N200
Materia seca de raíces (MSR) de plántulas de Acacia mangium Willd. en respuesta a
aplicación de P, N y micorriza arbuscular (p ≤ 0,05).
RESULTADOS
SEM FMA
MST (g)
6
(a)
5
5
4
4
3
3
2
2
R2 = 0,92
1
COM FMA
6
1
Ŷ= 0,025082*N + 0,018182*P - 0,000122*N2
- 0,000045*P2 + 0,000067*N*P
R2 = 0, 87
Ŷ = 0,023367*N + 0,022859*P
- 0,000112*N
0
0
-0,000054*P2 + 0,000057*N*P
100
200
0
300
400
0
100
Dosis de P (mg/dm3)
N0
N50
(b)
N100
N150
200
300
400
Dosis de P (mg/dm3)
N200
N0
N50
N100
N150
N200
Materia seca total (MST) de plántulas de Acacia mangium Willd. en respuesta a aplicación de
P, N y micorriza arbuscular (p ≤ 0,05).
RESULTADOS
4.5
9
4.0
Nódulos
totais
Nódulos
3.0
2.5
Nódulos
ativos
2.0
1.5
1.0
0.5
MS Nódulos mg/planta
8
3.5
7
6
5
4
3
2
1
0.0
0
50
100
150
Dosis de N (mg/dm3)
200
0
0
50
100
150
Dosis de N (mg/dm3)
Nodulación en plántulas de Acacia mangium Willd. en respuesta a aplicación N.
200
Nodulación en plántulas de Acacia mangium Willd. en respuesta a aplicación N, P Y
micorriza arbuscular. Nódulos totales (NT), nódulos activos (NA), matéria seca de los
nódulos (MSN).
FMA
COM
SEM
DOSIS (mg/dm³ de P)
0
100
200
300
400
DOSIS (mg/dm³ de N)
0
50
100
150
200
NT
NA
MSN
(mg/planta)
2,3
1,09
1,33
0,70
3,34
1,83
0
3,20
1,50
1,80
2,00
0
1,70
1,23
1,33
0,83
0
4,43
1,40
4,59
2,50
4,46
2,96
1,43
0,03
0
3,20
1,20
0,70
0
0
8,52
2,91
1,47
0,02
0
RESULTADOS
4
3.5
Teor de N %
3
Ŷ = 1,9272 + 0,000042*N 2
2.5
R2 = 0,70
2
1.5
Ŷ = 1,615 + 0,000024 *N2
R2 = 0,82
Com FMA
1
Sem FMA
0.5
0
0
50
100
150
200
Dosis de N (mg/dm3)
Teor de N (%) en de plántulas de Acacia mangium Willd. en respuesta a aplicación de P, N y
micorriza arbuscular (p ≤ 0,05).
• La inoculación con MA no fue eficiente en promover la
colonización de las plántulas de A. mangium, limitando el
efecto en el crecimiento y nutrición.
• La mayor producción de biomasa fue obtenida con aplicación
de 307,83 mg/dm3 de P y 181,59 mg/dm3 de N sin inoculación
de MA.
• Para el tipo de suelo utilizado, dosis mayores de 100 mg/dm3
de N, no son recomendables para estimular la simbiosis con
Bradyrhizobium en plántulas de A. mangium.
PRODUÇÃO DE MUDAS DE ACÁCIA COLONIZADAS COM MICORRIZAS
E RIZÓBIO EM DIFERENTES RECIPIENTES
Schiavo y Martins (2003)
Sustrato orgánico: Bagazo de caña y torta de filtro (Ingenio de azucar).
(Compostados); vermiculita 3:1 .
Recipientes: Blocos prensados y tubetes (250 cm3).
Inóculo MA: Glomus macrocarpum
Glomus etunicatum
Entrophospora colombiana
Inóculo de rizóbio: Br 3609, Br 6009
Growth and mycorrhizal dependency of Acacia mangium Willd. inoculated
with three vesicular arbuscular mycorrhizal fungi in lateritic soil
Ghosh and Verma (2006)
Inóculo MA: Glomus occultum
Glomus aggregatum
Glomus mosseae
No. de Esporos: 120/vaso
+ fragmentos de raíces colonizadas
+ micelio.
Variations in the responses of Acacia mangium to inoculation
with different strains of Bradyrhizobium sp. under nursery
conditions
Jayakumar and Tan (2006)
Growth stimulation of Acacia mangium Willd by Pisolithus sp. in some
Senegalese soils
R. Duponnois; Bâ (1999)
.
Avaliação nutricional de mudas de Acacia mangium, Sesbania virgata e
Eucalyptus camaldulensis inoculadas com fungos micorrízicos, em
casade-vegetação e em cava de extração de argila
Shiavo et al.
(2009)
CONSIDERACIONES FINALES
Es importante utilizar la información ya generada, y aplicarla a
las procedencias de A. mangium actualmente utilizadas, e
incorporar esta tecnología a los protocolos de producción.
Son necesarias mas investigaciones para la aplicación
biotecnologica de los inoculantes endo y ectomicorrízicos en
larga escala, seleccionando especies con elevada eficiencia
simbiótica para las especies forestales.
Agradecimentos