Selection of diazotrophic bacteria isolated from wastewater treatment plant sludge at a poultry slaughterhouse for their effect on maize plants

Inglés. ABSTRACT The economic and environmental costs of nitrogen fertilization have intensified the search for technologies that reduce mineral fertilization, for example atmospheric nitrogen-fixing (diazotrophic) bacteria inoculation. In this context, the present study addressed the isolation and quantification of diazotrophic bacteria in the sludge from treated wastewater of a poultry slaughterhouse; a description of the bacteria, based on cell and colony morphology; and an assessment of growth and N content of maize plants in response to inoculation. Sixteen morphotypes of bacteria were isolated in six N-free culture media (JMV, JMVL, NFb, JNFb, LGI, and LGI-P). The bacteria stained gram-positive, with 10 rod- and six coccoid-shaped isolates. To evaluate the potential of bacteria to promote plant growth, maize seeds were inoculated. The experiment consisted of 17 treatments (control plus 16 bacterial isolates) and was carried out in a completely randomized design with six replicates. The experimental units consisted of one pot containing two maize plants in a greenhouse. Forty-five days after planting, the variables plant height, leaf number, stem diameter, root and shoot fresh and dry weight, and N content were measured. The highest values ​​were obtained with isolate UFV L-162, which produced 0.68 g total dry matter per plant and increased N content to 22.14 mg/plant, representing increments of 74 and 133%, respectively, compared with the control. Diazotrophs inhabit sludge from treated wastewater of poultry slaughterhouses and can potentially be used to stimulate plant development and enrich inoculants.

Portugués. RESUMO Os custos econômico-ambientais gerados pela fertilização nitrogenada têm incrementado o interesse em tecnologias que diminuam a aplicação de fertilizantes minerais, como por exemplo, a inoculação de bactérias fixadoras de nitrogênio atmosférico, também denominadas diazotróficas. Nesse contexto, o presente trabalho objetivou: (i) isolar e quantificar bactérias diazotróficas do lodo gerado em estação de tratamento de efluentes de abatedouro de aves; (ii) caracterizar as bactérias de acordo com a morfologia celular e morfologia da colônia e (iii) avaliar o crescimento e conteúdo de N em plantas de milho em resposta à inoculação. Foram isolados 16 morfotipos de bactérias nos seis meios de cultivo sem adição de nitrogênio JMV, JMVL, NFb, JNFb, LGI e LGI-P. As bactérias apresentaram coloração gram positiva, sendo dez isolados com formato de bastonete e seis com formato de cocos. Para avaliar o potencial de promoção do crescimento de plantas realizou-se a inoculação em sementes de milho. O experimento, conduzido em casa-de-vegetação, consistiu de 17 tratamentos (controle e 16 isolados bacterianos), em delineamento inteiramente casualizado, com seis repetições e a unidade experimental foi um vaso contendo duas plantas de milho. Aos 45 dias após o plantio, foram mensuradas as variáveis: altura da planta, número de folhas, diâmetro do caule, matéria fresca e seca da raiz e parte aérea e conteúdo de N. Os maiores valores foram obtidos com o isolado UFV L-162, proporcionando matéria seca total de 0,68 g/planta e um conteúdo de N de 22,14 mg/planta, representando incrementos em relação ao controle de 74% e 133%, respectivamente. Conclui-se que bactérias diazotróficas habitam o lodo das estações de tratamento de efluentes de abatedouro de aves e possuem potencial para uso como estimulantes do desenvolvimento vegetal e enriquecimento de inoculantes.