Eficiência simbiótica de rizóbios autóctones de áreas de restinga em leguminosas nativas do Parque Estadual do Rio de Vermelho, Florianópolis, SC

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2017.

As restingas são importantes ecossistemas costeiros, com ampla distribuição pelo Brasil, mas que se encontram bastante ameaçadas por ações antrópicas. O Parque Estadual do Rio Vermelho (PAERV), situado em Florianópolis, SC, apesar de ser uma área de preservação ambiental, também possui áreas de restinga que apresentam caráter degradado devido a introdução de espécies alóctones, principalmente de Pinus spp. e Eucalyptus spp. Uma alternativa economicamente viável para a recuperação dessas áreas é a revegetação por meio da inserção de espécies de leguminosas nativas. Estas, por intermédio da associação simbiótica com bactérias fixadoras de nitrogênio, necessária pela baixa fertilidade dos solos de restinga, apresentam crescimento rápido, melhoram a qualidade do solo e o protegem contra erosão. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de rizóbios autóctones isolados de áreas de restinga do Parque Estadual do Rio Vermelho em espécies de leguminosas nativas com potencial de emprego em programas de revegetação de áreas degradadas do parque. Para tanto, foram feitos ensaios em casa de vegetação com as espécies de Mimosa bimucronata, Sophora tomentosa e Dalbergia ecastophyllum, nas quais foram avaliados doze isolados de rizóbios autóctones, previamente isolados das áreas de restinga do PAERV, além de tratamentos controle não inoculados contendo baixo e alto fornecimento de nitrogênio. As sementes foram semeadas em tubetes contendo solo esterilizado das áreas de restinga do PAERV. Após cento e vinte dias (M. bimucronata e S. tomentosa) e noventa dias (D. ecastophyllum) de crescimento das plantas, foram avaliados: altura das plantas, compatibilidade simbiótica (presença de nódulos nas raízes), número de nódulos, matéria seca da parte aérea, matéria seca da raiz, matéria seca de nódulos, efeitos da inoculação na absorção de nitrogênio nas plantas inoculadas com os rizóbios e eficiência simbiótica. Os rizóbios que apresentaram elevada eficiência simbiótica foram identificados por meio de sequenciamento parcial do gene RNAr 16S. Houve compatibilidade simbiótica para S. tomentosa e M. bimucronata com todos os doze tratamentos inoculados. Para D. ecastophyllum, apenas sete dos tratamentos inoculados forma compatíveis, mostrando que há uma especificidade maior nessa espécie em relação aos simbiontes. Em S. tomentosa, um isolado apresentou elevada eficiência simbiótica, o R155, e para M. bimucronata os isolados R141 e R158. Por meio do sequenciamento parcial do gene RNAr 16S, foram identificados como Bradyrhizobium spp, Bulkhorderia spp. e Paenibacillus spp., respectivamente. É a primeira identificação denodulação em S. tomentosa pelo gênero Bradyrhizobium spp, e do gênero Paenibacillus nodulando M. bimucronata. Para D. ecastophyllum, os isolados que mais influenciaram no acúmulo de biomassa foram o R129, R141, R149 e R155. Alguns dos isolados de rizóbios autóctones mostraram-se com boa capacidade de emprego nas leguminosas nativas avaliadas na revegetação dos solos de restinga contaminados por Pinus spp. no PAERV.<br>

Abstract : The restingas are an important coastal ecosystem with a wide distribution along Brazil but they are quite threatened for anthropogenic actions. The Parque Estadual do Rio Vermelho (PAERV), located in Florianópolis, SC, despite being an environmental preservation area, also have degraded restinga areas due to the introduction of allochthonous species, mainly Pinus spp. and Eucalyptus spp. An economically viable alternative to restore these areas is the revegetation by introduction of native legumes species. These species, by means of symbiotic association with nitrogen-fixing bacteria that are necessary due to the low soil fertility in the restinga, present fast growth, improve the soil quality and protect it against erosion. The objective of this work was to evaluate the efficiency of isolated autochthonous rhizobia from areas of restingas from the Parque Estadual do Rio Vermelho in native legumes species with the potential of application in a program for revegetation of degraded areas from the park. Therefore, tests were made in greenhouse with the species Mimosa bimucronata, Sophora tomentosa and Dalbergia ecastophyllum, in which twelve isolated autochthonous rhizobia were evaluated, previosly isolated from restinga areas of PAERV, as well control treatments not inoculated with low and high nitrogen provision. After a hundred and twenty days (M. bimucronata and S. tomentosa) and ninety days (D. ecastophyllum), were evaluated the height of the plants, symbiotic compatibility (presence of nodules on the roots), number of nodules, shoot dry matter, dry matter of roots, dry matter of nodules, the effects of inoculation in nitrogen absorption from inoculated plants with rhizobia and the evaluation of symbiotic efficiency. The rhizobium that presented high symbiotic efficiency were identified by partial sequencing of gene 16S rRNA. There were symbiotic compatibility of S. tomentosa and M. bimucronata with all twelve inoculated treatments. For D. ecastophyllum, only seven inoculated treatments were compatible, showing that there is a higher specificity in this species in relation to symbionts. In S. tomentosa, one isolated presented high symbiotic efficiency, the R155, and for the M. bimucronata the isolates R141 and R158. By partial sequencing of the 16S rRNA gene, they were identified as Bradyrhizobium spp, Bulkhorderia spp. and Paenibacillus spp., respectively. It is the first identification of nodulation in S. tomentosa by the genus Bradyrhizobium spp, and the genus Paenibacillus nodulating M. bimucronata. For D. ecastophyllum, the isolates which most influenced on the accumulation of biomass were the R129, R141, R149 and R155. Some of the isolated autochthonous rhizobia presented goodusage capacity on the evaluated native legumes from the revegetation restinga soils contaminated by Pinus spp. in PAERV.