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ilustraciones, graficas La co-inoculación con bacterias solubilizadoras de fósforo (PGPB) en asocio con fuentes de fósforo (P) puede mejorar la disponibilidad de P en el suelo, generando sistemas de cultivos más sostenibles, eficientes en el aprovechamiento de nutrientes y de mayor productividad. La implementación de estas tecnologías en gramíneas de pastoreo como el kikuyo establecidas sobre suelos Andisoles con alta retención fosfórica ha sido poco explorada. El objetivo de esta investigación fue evaluar la respuesta productiva del pasto kikuyo y la dinámica del P en el suelo a la co-inoculación de PGPB con diferentes fuentes de P. El experimento se estableció sobre una pradera de kikuyo durante 18 meses, utilizando fuentes de P: alta solubilidad (fosfato diamónico-DAP), baja solubilidad (roca fosfórica-RF) y (compost-MO); y la co-inoculación de tres BSF (Herbaspirillum sp. AP21, Azospirillum brasilense D7, Rhizobium leguminosarum T88). Se encontró que la co-inoculación con BSF mejoró en 20% la disponibilidad de P en el suelo con una mayor actividad enzimática (64%), incrementando la productividad del kikuyo en 45,2% con la aplicación de RF. La co-inoculación con aplicación de MO aumentó la disponibilidad del P inorgánico en la reserva del P lábil. En conclusión, la co-inoculación de estas BSF mostró una mayor eficiencia en la solubilización y mineralización de fuentes de P de baja solubilidad, mejorando la disponibilidad del Fósforo inorgánico (Pi) en la solución del suelo y aumentando la producción del pasto kikuyo, representando una importante estrategia de manejo en praderas establecidas con esta gramínea de pastoreo. (Texto tomado de la fuente) Inoculation of Phosphorus Solubilizing Bacteria (PSB) in association with phosphorus (P) sources can improve the availability of P in the soil, generating more sustainable crop systems, efficient in the use of nutrients with higher productivity. The implementation of these technologies in grazing grasses such as kikuyo in Andisols with high phosphorus retention has been little explored. The objective of this research was to evaluate the productive response of kikuyo grass and soil P dynamics to BSF inoculation with different P sources. The experiment was established on a kikuyo pasture for ten and eight months, using P sources: high solubility (diammonium phosphate (DAP)), low solubility (rock phosphate (RF)) and (compost (MO)); and the co-inoculation of three BSF (Herbaspirillum sp. AP21, Azospirillum brasilense D7, Rhizobium leguminosarum T88). It was found that inoculation with BSF improved soil P availability by 20% with higher enzymatic activity (64%), increasing kikuyo productivity by 45.2% with RF application. Inoculation with MO application increased the availability of inorganic P in the labile P pool. In conclusion, the inoculation of these BSF showed greater efficiency in the solubilization of low solubility P sources, improving the availability of inorganic Phosphate (Pi) in the soil solution and increasing the production of kikuyo grass, representing an important management strategy in established pastures with this grazing grass. Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural Maestría Magíster en Ciencias Agrarias Ciencias Agrícolas - Agricultura, Silvicultura y Pesca - Agronomía

Bacillus are non-pathogenic gram-positive bacteria capable of producing resistant spores. They have several beneficial characteristics to crop production, such as increased plant growth, resistance to abiotic/biotic stresses, nutritional improvement, and potential for bioremediation of contaminated soils. The use of microorganisms in agriculture has increased due to the reduction in the use of agrochemicals, and sustainable production. Therefore, the present study was based on bibliographical research on the current state of the art of biotechnological prospecting and obtaining commercial products of Bacillus for the agricultural sector. The search was conducted through the Google Academic platform limiting the search to the years 2015 to 2020. Papers that explained in vitro or in vivo prospecting methodologies of Bacillus with promoter or protective activity of plants and those that described microbial inoculants with this genus were selected. Different species of Bacillus can modulate plant growth producing plant hormones. Molecular biology tools such as DNA sequencing and PCR are applied to the study of genes involved in plant growth modulation by Bacillus such as AcPho, ipdC and asbA. For the elaboration of agricultural bioproducts, vegetative structures or endospores are used, under an optimal concentration of 1 x 108 CFU/mL. In the face of species diversity, many have not yet been studied and are promising to become bioproducts. This fact is enhanced by the immeasurable applicability of Bacillus. Bacillus son bacterias grampositivas no patógenas capaces de producir esporas resistentes. Tienen varias características beneficiosas para la producción agrícola, como la promoción del crecimiento de las plantas, la resistencia al estrés abiótico/biótico, la mejora nutricional y el potencial de biorremediación de los suelos contaminados. El uso de microorganismos en la agricultura ha aumentado debido a la reducción del uso de pesticidas y la producción sostenible. Por lo tanto, el presente estudio se basó en la investigación bibliográfica sobre el estado actual del arte de la prospección biotecnológica y la obtención de productos de bacilo comercial para el sector agrícola. La búsqueda se realizó a través de la plataforma Google Academic, limitando la búsqueda a los años 2015 a 2020. Se seleccionaron artículos que explicaban metodologías de prospección de bacilos in vitro o in vivo con actividad promotora o protectora de plantas y aquellos que describían inoculantes con este género. Diferentes especies de Bacillus pueden modular el crecimiento de las plantas mediante la producción de hormonas vegetales. Las herramientas de biología molecular, como la secuenciación del ADN y la PCR, se aplican al estudio de genes implicados en la modulación del crecimiento de las plantas por Bacillus, como AcPho, ipdC y asbA. Para la elaboración de bioproductos agrícolas se utilizan estructuras vegetativas o esporas finales, bajo una concentración ideal de 1 x 108 UFC/mL. Dada la diversidad de especies, muchas aún no han sido estudiadas y prometen convertirse en bioproductos. Este hecho se ve reforzado por la inconmensurable aplicabilidad de Bacillus. Bacillus são bactérias gram-positivas não patogênicas capazes de produzir esporos resistentes. Possuem várias características benéficas à produção agrícola, como promoção do crescimento das plantas, resistência a estresses abióticos/bióticos, melhora nutricional e potencial de bioremediação de solos contaminados. O uso de microrganismos na agricultura tem aumentado devido à redução do uso de agrotóxicos e à produção sustentável. Portanto, o presente estudo baseou-se em pesquisas bibliográficas sobre o estado atual da arte da prospecção biotecnológica e da obtenção de produtos comerciais do Bacillus para o setor agrícola. A pesquisa foi realizada através da plataforma Google Acadêmico, limitada a busca aos anos de 2015 a 2020. Foram selecionados artigos que explicavam metodologias de prospecção in vitro ou in vivo de Bacillus com atividade promotora ou protetora de plantas e aqueles que descreviam inoculantes com esse gênero. Diferentes espécies de Bacillus podem modular o crescimento das plantas produzindo hormônios vegetais. Ferramentas de biologia molecular, como sequenciamento de DNA e PCR, são aplicadas ao estudo de genes envolvidos na modulação do crescimento vegetal pelo Bacillus, como AcPho, ipdC e asbA. Para a elaboração de bioprodutos agrícolas, são utilizadas estruturas vegetativas ou endósporos, sob uma concentração ideal de 1 x 108 UFC/mL. Diante da diversidade de espécies, muitos ainda não foram estudados e prometem se tornar bioprodutos. Este fato é potencializado pela aplicabilidade imensurável do Bacillus.

Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Microbiana, 2021. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). Inoculantes microbianos são produtos que contem na sua formulação microrganismos que atuam de forma benéfica ao crescimento vegetal. Os microrganismos presentes nessas formulações promovem o crescimento vegetal direta ou indiretamente com objetivo de reduzir ou substituir completamente o uso de fertilizantes minerais. Atualmente, esses produtos possuem um grande mercado no Brasil e muitos produtores adotaram o seu uso, especialmente em grandes culturas do agronegócio como soja, milho, feijoeiro e trigo. O grande crescimento populacional aliado a mudanças ambientais tem tornado necessária a maior produção agrícola, porém de forma sustentável. Para alcançar maiores ganhos de produção com o máximo de produtividade agrícola, a pesquisa tem procurado desenvolver formulações microbianas mais eficazes e que garantam maior eficiência da atuação do inoculo. Entre as novas formulações, a suplementação dos inoculantes atualmente aceitos no mercado e contendo estirpes elite com moléculas do metabolismo secundário de rizóbios tem sido alvo de estudos. Inoculantes enriquecidos com extrato metabólico de rizóbios têm mostrado resultados promissores na promoção do crescimento vegetal, mas pouco se sabe sobre os efeitos isolados das moléculas contidas neste extrato, como os lipoquitoligossacarídeos (LCOs), quitoligossacarídeos (COs) e exopolissacarídeos (EPS), quando eles são purificados. Em experimentos conduzidos em casa de vegetação e em campo foi comparado a performance quanto aos aspectos de promoção do crescimento e produtividade de soja, feijoeiro, trigo e milho inoculadas com as bactérias recomendadas para cada cultura e enriquecidas com as moléculas. Os tipos de moléculas e as culturas alternaram quanto a resposta a inoculação acrescida das moléculas. Em particular, a soja e o trigo responderam de forma significativa a suplementação com os metabolitos. Em soja foram observados acréscimos de produtividade em todos os experimentos conduzidos com a cultura inoculada com Bradyrhizobium spp. e enriquecida com o extrato metabólico total contendo LCO (EM-LCO). Ganhos de produtividade de 7,6%, 3,1% e 8,6% foram apresentados no tratamento suplementado com EM-LCO em soja em campo e em diferentes safras. Em casa de vegetação, tal qual em campo, o tratamento com EM-LCO aumentou peso seco da parte área e raiz, assim como o número e peso seco dos nódulos em comparação ao tratamento apenas com Bradyrhizobium spp. De tal forma, os experimentos com trigo BRS 264 apresentaram resultados igualmente satisfatórios. Essa cultivar, em casa de vegetação, apresentou maior peso seco da parte aérea quando o inoculante a base de Azospirillum brasilense foi suplementado com LCO purificado (LCOp) em comparação ao tratamento apenas com A. brasilense. Em campo foi observado um aumento de 10% de produtividade do tratamento com A. brasilense e LCOp em relação ao tratamento apenas com A. brasilense. Entretanto, em milho e no feijoeiro não foi observado diferenças em produtividade e nos demais parâmetros observados dos tratamentos suplementados com as moléculas em comparação com a inoculação padrão recomendada para cada cultura. Possivelmente essa falta de resposta dessas culturas pode estar ligada a cultivar selecionada para o andamento do trabalho e concentração das moléculas. Considerando o exposto, este foi o primeiro trabalho acerca do desempenho agronômico de importantes culturas agronômicas inoculadas com bactérias estirpes e enriquecidas com importantes moléculas de comunicação bactéria-hospedeiro. O desempenho satisfatório da soja e do trigo frente as moléculas sugerem que uma nova formulação de inoculantes microbianos podem ser sugeridas no mercado agrícola brasileiro com a proposta de melhorar a produtividade dessas culturas. Provavelmente há uma correlação do desempenho das culturas com o inoculante e a cultivar, especialmente em gramíneas, além de haver diferenças de dosagens das moléculas entre as culturas, uma vez que foi visto que cada cultura responde de forma individual ao enriquecimento com as moléculas. Esses fatores possivelmente limitaram a resposta do feijoeiro e do milho a suplementação com as moléculas. Microbial inoculants are products that contain in their formulation microorganisms that will act promoting plant growth. The microorganisms present in these formulations promote plant growth, acting directly or indirectly, in order to reduce or completely replace the use of mineral fertilizers. Currently, these products have a large market in Brazil and many producers have adopted their use, especially in crops such as soybeans, common beans, maize and wheat. The large population growth combined with environmental changes has made greater agricultural production necessary, but in a sustainable way. To achieve greater production gains with maximum agricultural productivity, research has sought to develop more effective microbial formulations that ensure greater efficiency in the performance of the inoculum. Among the formulations, the supplementation of inoculants currently accepted in the market and containing elite strains with molecules from the secondary metabolism of rhizobia has been the target of studies. Inoculants enriched with metabolic extract of rhizobia have shown promising results in promoting plant growth, but little is known about the isolated effects of molecules contained in this extract, such as lipochitoligosaccharides (LCOs), chitoligosaccharides (COs) and exopolysaccharides (EPS), when they are purified. In experiments conducted in a greenhouse and in the field, the performance regarding the aspects of promoting the growth and yield of soybean, common bean, wheat and maize inoculated with the recommended bacteria for each crop and enriched with the molecules was compared. The types of molecules and cultures have different responses to standard inoculation enriched with the molecules. In particular, soybean and wheat responded to supplementation with the metabolites. In soybean, were observed a yield increase in all experiments conducted with the treatment inoculated with Bradyrhizobium spp. and enriched with the total metabolic extract containing LCO (EM-LCO). Yield gains of 7.6%, 3.1% and 8.6% were achieved in the treatment supplemented with EM-LCO in soybeans in the field and in different crops. In the greenhouse, as in the field, the EM-LCO treatment increased the dry weight of the area and root, as well as the number and dry weight of the nodules compared to the treatment with Bradyrhizobium spp. Thus, the experiments with wheat BRS 264 also showed satisfactory results. This cultivar showed higher shoot dry weight when the inoculant based on Azospirillum brasilense was supplemented with purified LCO (LCOp) compared to the treatment with A. brasilense alone. In the field, an increase of 10% in the yield of the treatment with A. brasilense and LCO was observed in comparison to the treatment with A. brasilense alone. However, in maize and in common bean, no differences were observed in yield and with others parameters were observed in the treatments supplemented with the molecules in comparison with the standard inoculation recommended for each culture. Possibly this lack of response of these cultures may be linked to the cultivar selected and concentration of molecules. Considering these results, this was the first work of important agronomic crops inoculated with bacterial strains and enriched with important bacteria-host communication molecules. The satisfactory performance of soybean and wheat with the molecules suggests that a new formulation of microbial inoculants can be suggested in the Brazilian agricultural market with the proposal to improve the yield of these crops. There is probably a correlation between the performance of the cultures with the inoculant and the cultivar, especially in grasses, in addition to differences in the dosages of molecules between cultures, since it was seen that each culture responds individually to enrichment with the molecules. These factors possibly limited the response of common beans and maize to supplementation with the molecules.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O zinco desempenha importante papel para o adequado funcionamento do organismo humano. O consumo de alimentos com baixos teores desse nutriente tem contribuído para o aparecimento da desnutrição e diversos problemas de ordem fisiológica na população. Uma alternativa para melhorar a qualidade nutricional dos produtos agrícolas que compõem a dieta alimentar da população é o enriquecimento das partes comestíveis das culturas comerciais pelo manejo da adubação, com a prática chamada biofortificação agronômica. Diante disso, objetivou-se neste estudo avaliar os efeitos da aplicação de doses de Zn via foliar, utilizando o Zn-EDTA e o Zn- Aas (Zn-amino ácido chelates)-FH-Amino como alternativas ao ZnSO 4 , e a inoculação do fungo P. chlamydosporia nas sementes, associada à aplicação de Zn via solo e via foliar para a biofortificação de grãos de feijão. Dois experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, com a cultivar BRSMG Madrepérola. No experimento I avaliou-se a aplicação de doses de Zn via foliar utilizando o Zn-EDTA, Zn-Aas e o ZnSO 4 e foi realizado em esquema fatorial [(3 × 5 + 1) + (1 × 3)], correspondendo a três fontes de Zn, cinco doses de Zn (2,5; 5,0; 10,0; 15,0 e 20,0 mg dm -3 ) aplicadas via foliar, um controle, sem aplicação de Zn via foliar e três doses de KCl (0,0; 0,2; 0,4 %) dentro da dose 5 mg dm -3 de Zn via foliar do ZnSO 4 , em delineamento em blocos casualizados com quatro repetições. O experimento II foi desenvolvido em esquema fatorial 2 × 2 × 5, representado pela inoculação do fungo P. chlamydosporia em sementes de feijão (0 e 5 g kg -1 de sementes), com aplicação de Zn via solo (0 e 2,5 mg dm -3 ), e aplicação de Zn via foliar (0; 2,5; 5,0; 10,0 e 20,0 mg dm -3 ), em delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. Após a colheita de ambos os experimentos, foram contabilizados o número de vagens, a produtividade de grãos por planta e o peso de 100 grãos, determinou-se os teores N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn e Zn, nos grãos, realizou-se a análise de mapas microquímicos pela florescência de raios X com energia dispersiva (EDXRF), como também, apenas no experimento II, foram determinadas as características químicas dos solos. As fontes de Zn aumentaram os teores de Zn em grãos de feijão melhorando a qualidade, com destaque para o Zn-EDTA, este que também contribuiu para o aumento dos teores e conteúdos de outros nutrientes e menor redução dos componentes da produção de grãos. A aplicação de doses de KCl via foliar na dose de 5 mg dm -3 de Zn da fonte de ZnSO 4 , aumentou o teor e conteúdo de S e conteúdo de K nos grãos de feijão. A colonização de raízes de feijoeiro pelo P. chlamydosporia não foi efetiva para aumentar os teores de Zn nos grãos de feijão. Porém, aumentou a absorção de P, K, Fe e Mn pelas raízes e também resultou no aumento nos teores de N e de proteínas nos grãos, entretanto, reduziu o peso de cem grãos. A inoculação do microrganismo nas sementes, associada à adição ou não de Zn no solo e suplementada com doses de Zn foliar, aumentou os teores de K, Fe e Mn nos grãos. A aplicação de doses de Zn foliar, associada à adição ou não de Zn no solo, aumentou os teores do elemento nos grãos, principalmente, nas doses 10 e 20 mg dm -3 de Zn via foliar, sem adição de Zn no solo. Palavras-Chave: Fontes de zinco. Qualidade nutricional de alimentos. Microrganismos. Teores de nutrientes. Zinc is very important for the proper functioning of the human body. The consumption of foods with low levels of this nutrient has contributed to the emergence of malnutrition and several physiological problems in the population. An alternative to improve the nutritional quality of agricultural products that composes the diet of the population is the enrichment of the edible parts of commercial crops through fertilizer management, which is known as agronomic biofortification. Therefore, the aim of the present study was to evaluate the effects of applying doses of Zn in the leaves, using Zn-EDTA and Zn-AAs (Zn-amino acid chelates)-FH-Amino as alternatives to ZnSO 4 , and the inoculation of fungus P. chlamydosporia in seeds, associated with soil and foliar Zn application for biofortification of bean grains. Two experiments were carried out in a greenhouse, with the cultivar BRSMG Madrepérola. In experiment I, the application of Zn doses was evaluated using Zn-EDTA, Zn-AAs and ZnSO 4 and it was carried out in a factorial scheme [(3 × 5 + 1) + (1 × 3)], corresponding to three sources of Zn, five doses of Zn (2.5; 5.0; 10.0; 15.0 and 20.0 mg dm -3 ), a control, without application of Zn and three doses of KCl (0.0; 0.2; 0.4 %) within the dose of 5 mg dm -3 of Zn, in a randomized block design with four replications. Experiment II was developed in a 2 × 2 × 5 factorial scheme, represented by the inoculation of the fungus P. chlamydosporia in bean seeds (0 and 5 g kg -1 of seeds), with soil application of Zn (0 and 2.5 mg dm -3 ), and foliar application of Zn (0, 2.5, 5.0, 10.0 and 20.0 mg dm -3 ), in a randomized block design, with four replications. After harvesting in both experiments, the number of pods, grain yield per plant and the weight of 100 grains were counted. Afterwards, N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn and Zn contents in the grains were determined, microchemical maps were analyzed by energy dispersive X-ray flowering (EDXRF), as well as, only in experiment II, the chemical characteristics of the soils were determined. The Zn sources increased the nutrient contents in the beans, improving quality, with emphasis on Zn- EDTA, which also contributed to the increase in the contents of other nutrients and less reduction in the components of grain production. The application of KCl doses in the leaves at a dose of 5 mg dm -3 of Zn from the ZnSO 4 source increased the S and K content in bean grains. The colonization of bean roots by P. chlamydosporia was not effective in increasing Zn contents in bean grains. However, it increased the uptake of P, K, Fe and Mn by the roots and also resulted in an increase in N contents and protein in the grains, nonetheless, it reduced the weight of one hundred grains. The inoculation of the microorganism in the seeds, associated with the addition or not of Zn in the soil and supplemented with foliar doses of Zn, increased the contents of K, Fe and Mn in the grains. The foliar application of Zn doses, associated with the addition or not of Zn in the soil, increased the contents of the element in the grains, mainly in the doses of 10 and 20 mg dm -3 of Zn, without addition of Zn in the soil. Keywords: Zinc sources. Nutritional food quality. Microorganisms. Nutrient content.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Objetivou-se avaliar inoculação de diferentes cepas selvagens de Lactobacillus buchneri sobre o perfil fermentativo e a estabilidade aeróbia (EA) de silagens de milho cultivadas em diferentes locais. Foi utilizado um esquema fatorial 4×5 (quatro inoculantes (I) e cinco locais de cultivo (L)), em um delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. O milho foi semeado em áreas de cinco municípios. Os inoculantes avaliados foram: controle (CON; sem inoculante), LALSIL AS (Lallamend, Brasil), isolado LB 45.22 (L. buchneri) e isolado LB 90.14 (L. buchneri). As cepas LB 45.22 e LB 90.14 foram isoladas previamente de silagem de sorgo. Os inoculantes foram aplicados usando-se taxa de aplicação de 1x10 6 UFC g -1 de forragem, e os silos foram abertos após 60 dias de armazenamento. Houve efeito de local (P

Food security is the pillar of nutritional wellbeing for food availability, and is necessary to satisfy all physiological needs to thus maintain the general wellbeing of populations. However, global agricultural deficiencies occur due to rapid population growth, causing an increase in competition for resources; such as water, land, and energy, leading to the overexploitation of agro-ecosystems, and the inability to produce a suitable quantity of efficient food. Therefore, the development of sustainable agro-biotechnologies is vital to increase crop yield and quality, reducing the negative impacts caused by intensive non-sustainable agricultural practices. In this way, the genetic and metabolic diversity of soil and plant microbiota in agro-ecosystems are a current and promising alternative to ensure global food security. Microbial communities play an important role in the improvement of soil fertility and plant development by enhancing plant growth and health through several direct and/or indirect mechanisms. Thus, the bio-augmentation of beneficial microbes into agro-ecosystems not only generates an increase in food production but also mitigates the economic, social, and environmental issues of intensive non-sustainable agriculture. In this way, the isolation, characterization, and exploitation of preserved beneficial microbes in microbial culture collections (MCC) is crucial for the ex situ maintenance of native soil microbial ecology focused on driving sustainable food production. This review aims to provide a critical analysis of the current and future role of global MCC on sustainable food security, as providers of a large number of beneficial microbial strains with multiple metabolic and genetic traits. Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola (IMYZA) Fil: Díaz-Rodríguez, Alondra María. Instituto Tecnológico de Sonora. Departamento de Ciencias Agronómicas y Veterinarias; México Fil: Salcedo Gastelum, Lilian Alejandra. Instituto Tecnológico de Sonora. Departamento de Ciencias Agronómicas y Veterinarias; México Fil: Félix Pablos, Carmen María. Instituto Tecnológico de Sonora. Departamento de Ciencias Agronómicas y Veterinarias; México Fil: Parra-Cota, Fannie Isela. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. Campo Experimental Norman E. Borlaug; México Fil: Santoyo, Gustavo. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Instituto de Investigaciones Químico Biológicas; México Fil: Puente, Mariana Laura. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola. Laboratorio de Bacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal; Argentina Fil: Bhattacharya, Dhruba. Jadavpur University. School of Environmental Studies; India Fil: Mukherjee, Joydeep. Jadavpur University. School of Environmental Studies; India Fil: de los Santos-Villalobos, Sergio. Instituto Tecnológico de Sonora. Departamento de Ciencias Agronómicas y Veterinarias; México

Orientador: Prof. Dr. Patrick Schmidt Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Zootecnia. Defesa : Curitiba, 05/03/2021 Inclui referências Área de concentração: Nutrição e Produção Animal Resumo: A metodologia empregada na avaliação de um ensaio experimental e o manejo do processo de ensilagem influenciam diretamente na conservação do material ensilado e nos resultados obtidos. Este estudo teve como objetivo avaliar diferentes tempos entre a picagem e a compactação sobre a qualidade, perdas fermentativas e estabilidade aeróbia de silagens de milho, e o efeito dos tempos sobre a magnitude das respostas ao uso de inoculante bacteriano. O experimento foi conduzido no Centro de Pesquisas em Forragicultura (CPFOR), da Universidade Federal do Paraná. O milho foi colhido com 29,3% de matéria seca (MS). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 4x2. Foram avaliados quatro tempos de ensilagem (30', 90', 150' e 210') e dois aditivos (Controle x Inoculante Comercial Pioneer 11C33), totalizando 40 unidades experimentais (5 repetições/tempo/aditivo). As silagens foram confeccionadas em silos experimentais e armazenadas por 55 dias, nas quais foram determinados o pH e os teores de MS, fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), proteína bruta (PB), proteína solúvel (PS), cinzas, extrato etéreo (EE), lignina, amido, ácidos orgânicos, etanol, perdas por gases, efluentes, perdas totais de MS e contagens microbianas de bactérias ácido láticas (BAL), leveduras e fungos filamentosos. A estabilidade aeróbia (EA) foi avaliada por 213 horas. O pH não foi influenciado pelo inoculante, mas houve efeito significativo dos tempos avaliados e da interação (tempo x aditivo). As silagens inoculadas influenciaram positivamente os teores de MS, PB, cinzas, EE e amido. Os tempos influenciaram o pH, MS, FDN, FDA, PB, PS, EE, lignina e amido. Verificou-se interação tempo x inoculante para o pH, MS, FDN, PB, PS, EE e amido. As silagens inoculadas apresentaram maior produção de etanol e ácido acético, enquanto as silagens não inoculadas (controle) apresentaram maior teor de ácido lático. A produção de gases da fermentação (litros) foi influenciada pelo tempo e pelo uso do inoculante, assim como as perdas de MS. As contagens microbianas não apresentaram efeitos de tratamentos, embora o uso do inoculante tenha apresentado tendência de aumento na contagem de BAL. O inoculante elevou significativamente a estabilidade do material em aerobiose, e o tempo de ensilagem aumentou a EA das silagens controle. A silagem inoculada apresentou menores perdas de MS durante a EA. Os tempos propostos neste estudo, se ignorados, podem interferir nos resultados dos ensaios experimentais, o descuido do tempo de ensilagem pode gerar resultados equivocados. O uso do inoculante foi ineficiente em reduzir as perdas fermentativas, mas elevou a estabilidade aeróbia e elevou o valor nutricional das silagens. Abstract: The methodology used for experimental trials and the ensiling process handling directly influence the results of silage conservation. This study aimed to evaluate different time intervals between chopping and compaction for lab trials on the fermentative losses and aerobic stability of corn silages. Time effect over bacterial inoculant responses were also assessed. The experiment was performed at the Forage Research Center (CPFOR) from the Federal University of Paraná, Brazil. Whole plant corn was harvested at 29.3% of dry matter (DM). The experimental design was completely randomized in a 4x2 factorial scheme. Four times (30', 90', 150 'and 210') and two additives (Control x Pioneer 11C33 Inoculant) were evaluated, reaching 40 experimental units (5 replicate/time/additive). The silages were made in lab silos and stored for 55 days. They were evaluated: silage pH and DM content, neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), crude protein (CP), soluble protein (SP), ash, ether extract (EE), lignin, starch, organic acids, ethanol, gas losses, effluents, total DM losses and microbial counts of lactic acid bacteria (LAB), yeasts, and filamentous fungi. Aerobic stability (AS) was evaluated for 213 hours. The inoculant did not influence the pH, but there was a significant effect on the time and interactions evaluated (time vs. additive). The inoculated silages positively influenced the levels of DM, CP, ashes, EE, and starch. The time influenced pH, DM, NDF, ADF, CP, SP, EE, lignin, and starch. Time vs. inoculant interactions were verified for pH, DM, NDF, CP, SP, EE, and starch. The inoculated silages showed higher acetic acid as well as ethanol content, while the control silages showed higher lactic acid content. Fermentative gas production (liters) and DM losses were influenced by time and inoculant use. Microbial counts did not show treatment effects, although the inoculated silages showed an increased tendency in LAB counts. The inoculant significantly increased the aerobic stability of the material, and ensiling time increased the AE of control silages. Inoculated silages showed the lowest DM losses during AE. The proposed times in this study, if ignored, can interfere with the results of the experimental test. The neglect of ensiling time can generate wrong interpretation of the trial results. The inoculant use was inefficient in reducing fermentative losses; however, it increased aerobic stability and silages nutritional values.

Orientador: Prof. Dr. Patrick Schmidt Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Zootecnia. Defesa : Curitiba, 26/03/2021 Inclui referências Resumo: Este trabalho constou da realização de dois experimentos conduzidos no Centro de Pesquisas em Forragicultura (CPFOR) da Universidade Federal do Paraná, sendo ensaio 1: Avaliação da qualidade de silagens de milho colhidas em dois teores de matéria seca (32% e 42%) com ou sem tratamento com inoculantes microbianos (11C33 - inoculante comercial composto de bactérias L. plantarum e L. buchneri, na proporção de 110.000 UFC/g (1,1 x 105 UFC/g), em delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições, sendo o ensaio de milho em esquema fatorial 2 x 2; e ensaio 2: Avaliação da silagem de aveia preta emurchecida com tratamento com dois inoculantes microbianos (11G22 - inoculante comercial composto por bactérias L. plantarum, L. buchneri e E. faecium, na proporção de 100.000 UFC/g (1,1 x 105 UFC/g) e 11C33 - inoculante comercial composto de bactérias L. plantarum e L. buchneri, na na proporção de110.000 UFC/g (1,1 x 105 UFC/g). Após 74 e 64 dias de armazenamento dos ensaios 1 e 2 respectivamente, foram determinadas perdas no processo fermentativo, composição bromatológica, teores de ácidos orgânicos e etanol, contagem de grupos microbianos, estabilidade aeróbica e perda de MS durante a exposição aeróbia. As silagens inoculadas apresentaram maior produção de ácido acético e etanol, enquanto silagens controle apresentaram menores concentrações de ácido lático. O uso de inoculante não alterou a produção de gases dos tratamentos avaliados nas silagens de aveia. Verificou-se aumento nas populações de bactérias ácido láticas e redução da população de leveduras nas silagens de milho inoculadas, porém não verificado para as silagens de aveia. O uso de aditivos alterou a composição bromatológica das silagens de aveia, e a inoculação diminuiu os teores de MS, elevou os teores de fibra e aumentou as perdas fermentativas. O aditivo tornou a silagem mais estável em aerobiose em relação à controle para ambas culturas. Abstract: This work consisted of the realization of two experiments conducted at the Center for Research in Forage (CPFOR) of the Federal University of Paraná, being test 1: Evaluation of the quality of corn silages harvested in two dry matter contents (32% and 42%) with or without treatment with microbial inoculants (11C33 - commercial inoculant composed of bacteria L. plantarum and L. buchneri, in the proportion of 110,000 CFU / g (1.1 x 105 CFU / g), in a completely randomized design, with five replications, being the corn test in a 2 x 2 factorial scheme; and test 2: Evaluation of wilted black oat silage with treatment with two microbial inoculants (11G22 - commercial inoculant composed of L. plantarum, L. buchneri and E. faecium bacteria, in proportion 100,000 CFU / g (1.1 x 105 CFU / g) and 11C33 - commercial inoculant composed of bacteria L. plantarum and L. buchneri, in the proportion of 110,000 CFU / g (1.1 x 105 CFU / g) After 74 and 64 days of storage of trials 1 and 2 respectively again, losses in the fermentation process, chemical composition, organic acid and ethanol contents, count of microbial groups, aerobic stability and loss of DM during aerobic exposure were determined. The inoculated silages showed higher production of acetic acid and ethanol, while control silages showed lower concentrations of lactic acid. The use of inoculants did not alter the production of gases from the treatments evaluated in oat silages. There was an increase in the populations of lactic acid bacteria and a reduction in the yeast population in the inoculated corn silages, but not verified for oat silages. The use of additives altered the chemical composition of oat silages, and inoculation decreased DM levels, increased fiber levels and increased fermentative losses. The additive made the silage more stable in aerobic conditions compared to the control for both cultures.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Um dos aspectos altamente relevante na natureza é a grande quantidade de serviços ecossistêmicos que são prestados por uma alta variedade de microrganismos do solo, auxiliando de uma maneira fundamental os sistemas agrários e naturais. Estudos de microrganismos do solo que atuam na conversão de nitrato em nitrogênio gasoso em ambientes ripários, bem como aqueles que influenciam a homogeneização da emergência de plantas espontâneas e favorecem a disponibilização de fósforo ao solo, apresentam-se como desafiadores em função da grande heterogeneidade nas formas de vida dos microrganismos. Para melhor compreender a efetividade destes serviços ambientais, três experimentos foram conduzidos em casa de vegetação. O primeiro experimento foi planejado para compreender e mensurar o papel de solos de várzea no processo de desnitrificação de águas subsuperficiais e remediação da contaminação de solos com nitrato, com consequente melhoria da qualidade da água. Para tal, foram utilizados três tipos de solo (Cambissolo, Latossolo e Gleissolo) e três doses de nitrato (0, 50 e 200 mg dm-3). Os resultados evidenciaram que o Gleissolo apresenta menor capacidade de desnitrificação em relação aos demais solos. Além disso, o teor de N total nos solos não diferenciou pelo aumento das doses de nitrato aplicadas. Os dois últimos experimentos buscaram avaliar a capacidade de inoculantes microbianos de alterar o padrão de emergência de plantas espontâneas e de disponibilizar fósforo no solo. Para isso, foram analisados 2 tipos de solos, o Latossolo Vermelho (experimento 1) e o Latossolo Vermelho-Amarelo (experimento 2). Cada um destes solos foi submetido a três tipos de inoculantes (um não-comercial obtido da serapilheira e dois comerciais: Embiotic e Biobokashi), aplicados diretamente sobre o solo ou previamente autoclavados em duas doses antes da aplicação no solo. Foi analisada também a diversidade de espécies emergidas em cada solo por meio do Índice de Shannon. O produto comercial Biobokashi efetivamente inibiu a emergência de plantas espontâneas no Latossolo Vermelho, porém para o Latossolo Vermelho-Amarelo essa resposta não foi observada. O Índice de Shannon evidenciou uma maior diversidade no Latossolo Vermelho-Amarelo. One of the highly relevant aspects in nature is the large amount of ecosystem services that are provided by a high variety of soil microorganisms, fundamentally assisting the agrarian and natural systems. Studies of soil microorganisms that act on the conversion of nitrate to gassy nitrogen in riparian environments, as well as those that influence the homogenization of spontaneous plant emergence and support the availability of phosphorus to the soil, are challenging due to the high heterogeneity in the life forms of microorganisms. For a better comprehension of the effectiveness of these environmental services, three experiments were conducted in a greenhouse. The first experiment was designed to understand and measure the role of wetlands in the process of denitrification of subsurface waters and remediation of nitrate contamination, with consequent improvement of water quality. For this purpose, three soil types (Cambissolo, Latossolo and Gleissolo) and three nitrate doses (0, 50 and 200 mg dm-3) were used. The results showed that Gleissolo has lower denitrification capacity than other soils. In addition, the total N content in soils did not differ by increasing nitrate doses. The last two experiments aimed to evaluate the ability of microbial inoculants to change the emergence of spontaneous plants and to provide phosphorus in the soil. For this ocasion, two soil types were analyzed: Latossolo Vermelho (experiment 1) and Latossolo Vermelho-Amarelo (experiment 2). Each of these soils was submitted to three types of inoculants (one that is not commercially obtained from plant litter and two commercially obtained: Embiotic and Biobokashi), applied directly on the soil or previously autoclaved in two doses before application on the soil. The diversity of species that emerged in each soil was also analyzed using the Shannon Index. The commercial product Biobokashi effectively inhibited the emergence of spontaneous plants in the Latossolo Vermelho, but for the Latossolo Vermelho-Amarelo this response was not observed. The Shannon Index showed a higher diversity in the Latossolo Vermelho-Amarelo.

Este estudo foi dividido em cinco capítulos Capítulo 1 - O experimento foi conduzido em um delineamento inteiramente casualizado com três repetições, baseado em um arranjo fatorial 6 × 6, com 6 inoculantes: T1-Controle (CTRL), T2- Inoculante comercial contendo Lactobacillus plantarum + Pediococcus pentosaceus - (CI), T3- Lactobacillus pentosus 14.7SE (LPE), T4- Lactobacillus plantarum 3.7E (LP), T5- Pediococcus pentosaceus 14.15SE (PP), T6- Lactobacillus plantarum 3.7E + Pediococcus pentosaceus 14.15SE (LP + PP); e seis períodos de fermentação: 1, 3, 7, 14, 28 e 56 dias. A alfafa foi emurchecida por 6 h e aumentou o teor de matéria seca (MS) para 368 g/kg. A população de levedura e o teor de proteína bruta (PB) reduziram durante o processo de fermentação. Maiores taxas de declínio de pH na primeira semana de fermentação foram observadas para as silagens inoculadas. Entre os inoculantes, a estirpe PP resultou em menores valores de pH a partir de 14 d de fermentação e menor concentração de ácido acético no último dia de fermentação. As populações de enterobactérias e mofos foram mais eficientemente controladas pelas novas estirpes nos dias 56 e 28, respectivamente. A digestibilidade in vitro da matéria seca foi maior nas silagens inoculadas com PP do que LP (64.45 vs. 61.18% MS). A adição de P. pentosaceus influenciou positivamente todos os parâmetros avaliados, resultando em silagem de melhor qualidade. Capítulo 2 – Avaliamos os efeitos de estirpes selvagens de Lactobacillus buchneri sobre a composição química, perfil fermentativo e estabilidade aeróbia de silagens de milho após 90 dias de fermentação. O experimento foi conduzido em um delineamento inteiramente casualizado, com três repetições e 13 tratamentos constituídos por 1-água (CRTL), 2 - estirpe comercial de L. buchneri (CI) e 11 estirpes selvagens de L. buchneri: 3- estirpe 56.1, 4- estirpe 56.2, 5- estirpe 56.4, 6- estirpe 56.7, 7- estirpe 56.8, 8- estirpe 56.9, 9- estirpe 56.21, 10- estirpe 56.22, 11- estirpe 56.25, 12- estirpe 56.26 e 13- estirpe 56.27. Observou-se efeito de tratamento (P < 0.05) no pH e nos teores de WSC, N-NH3, ácido lático, acético e propiônico, etanol e 1,2-propanodiol. O menor pH foi encontrado nas silagens CTRL e os maiores valores foram observados nas silagens 56.1, 56.4 e 56.9 (3.65 vs. 3.84). A silagem CTRL apresentou maior carboidrato solúvel em água residual do que as silagens CI, 56.2 e 56.7 e maior concentração de ácido lático do que CI e 56.4. As concentrações mais baixas de N-NH3 foram observadas nas silagens 56.1 e 56.7, ao contrário, as maiores concentrações foram encontradas nas silagens 56.8 e 56.21 (7.11 vs. 10.01% do nitrogênio total). A silagem 56.1 apresentou mais altas concentrações de ácidos acético e propiônico. Nesta silagem também foi observado maior produção de etanol em relação às silagens CI, 56.7, 56.9, 56.22, 56.25 e 56.26. As populações de enterobactérias, mofos & leveduras, os teores de MS, PB, fibra insolúvel em detergente neutro, fibra insolúvel em detergente ácido e a recuperação de MS após 90 dias de fermentação não foram afetadas (P > 0.05) pelos tratamentos. A silagem inoculada com 56.1 apresentou maior estabilidade aeróbia do que a silagem não inoculada (68.25 vs. 36 h). A cepa de L. buchneri 56.1 tem potencial para ser utilizada como inoculante microbiano em silagem de milho. Capítulos 3 e 4 - Exploramos as sucessões das populações bacterianas e fúngicas e avaliamos os impactos causados por inoculantes contendo Lactobacillus plantarum + Propionibacterium acidipropionici e Lactobacillus buchneri nessas populações em grãos de milho e sorgo reidratados e suas silagens por sequenciamento de nova geração após 0, 3, 7, 21, 90 e 360 dias de fermentação. Proteobacteria e Firmicutes foram predominantemente encontrados no início e durante os períodos intermediários de fermentação, respectivamente, em ambos os grãos. Espécies de Lactobacillus e Weissella foram as principais bactérias envolvidas na fermentação de silagens de grãos de milho e sorgo reidratados. Aspergillus spp. predominaram na fermentação de grãos de milho, enquanto a levedura Wickerhamomyces anomalus foi o principal fungo encontrado nas silagens de grãos de sorgo. O inoculante contendo L. plantarum e P. acidipropionici foi mais eficiente em promover crescimento de Lactobacillus spp. e manter maior estabilidade da comunidade bacteriana durante períodos mais longos de armazenamento em ambas as silagens, já a adição de inoculante não resultou em grandes alterações na população fúngica de silagens de grãos de sorgo reidratado. Capítulo 5 - Avaliou-se o efeito da ensilagem no perfil fermentativo, no corn silage processing score (CSPS) e no perfil de ácidos graxos de cadeia longa (AGCL) em planta inteira de milho. Onze híbridos de milho foram colhidos e cada uma das 11 amostras foi homogeneizada manualmente e alocada em 4 amostras de aproximadamente 600 g cada. Cada uma das 4 amostras foi aleatoriamente designada para 1 de 2 tratamentos (0 ou 120 d de ensilagem) e seladas a vácuo em bags. A concentração de MS não foi afetada (P > 0.10) pela ensilagem e teve média de 36.2% as fed. Os efeitos sobre o pH são provavelmente atribuídos a 7.7% -, 1.0% - e 1.2% - maiores concentrações de ácido lático, acético e isobutírico, respectivamente, para 120 d comparado com 0 d. As concentrações de N-NH3 aumentaram (P = 0.001) com a ensilagem, como esperado. As concentrações de amido e CSPS não foram afetadas (P > 0.10) pela ensilagem e tiveram média de 31.2% MS e 28.8%, respectivamente. Não foram observados efeitos de ensilagem no perfil de AGCL na maioria dos ácidos graxos incluindo C16:0, C18:0, C18:1, C18:2 e C18:3 (P > 0.10). Mais pesquisas são necessárias para elucidar sob quais condições o tempo de ensilagem aumenta o CSPS. This study was divided into five chapters Chapter 1 - The experiment was carried out under a completely randomized design with three replicates based on a 6 × 6 factorial arrangement, with 6 inoculants: T1- control (CTRL), T2- commercial inoculant containing Lactobacillus plantarum + Pediococcus pentosaceus (CI), T3- Lactobacillus pentosus 14.7SE (LPE), T4- Lactobacillus plantarum 3.7E (LP), T5- Pediococcus pentosaceus 14.15SE (PP), T6- Lactobacillus plantarum 3.7E + Pediococcus pentosaceus 14.15SE (LP+PP); and six fermentation periods: 1, 3, 7, 14, 28 and 56 days. Alfalfa was wilted for 6 h and increased the dry matter (DM) content to 368 g/kg as fed. The crude protein (CP) and yeast population decreased during the fermentation process. Highest pH decline rates in the first week of fermentation were observed for inoculated silages. Among inoculants, the PP strain resulted in lowest pH values from 14 d of fermentation and lowest acetic acid concentration in the last day of fermentation. Enterobacteria and molds populations were more efficiently controlled by new strains at day 56 and 28, respectively. The in vitro dry matter digestibility was higher in PP than LP silages (64.45 vs. 61.18% DM). Adding of P. pentosaceus alone resulted in positive influence on all evaluated parameters, thus providing better silage quality. Chapter 2 – We evaluated the effects of wild strains of Lactobacillus buchneri on chemical composition, fermentative profile and aerobic stability of corn silages after 90 days of fermentation. The experiment was carried out under a completely randomized design with three replicates and 13 treatments consisted in 1- water (CRTL), 2- commercial L. buchneri strain (CI), and 11 wild strains of L. buchneri: 3- strain 56.1, 4- strain 56.2, 5- strain 56.4, 6- strain 56.7, 7- strain 56.8, 8- strain 56.9, 9- strain 56.21, 10- strain 56.22, 11- strain 56.25, 12- strain 56.26, and 13- strain 56.27. A treatment effect (P < 0.05) was observed on pH, WSC, NH3-N, lactic, acetic and propionic acids, ethanol and 1,2-propanediol concentrations. The lowest pH was observed in CTRL silages, contrary, 56.1, 56.4, and 56.9 silages had the highest values (3.65 vs. 3.84). CTRL silages had higher residual WSC than CI, 56.2 and 56.7 silages and higher lactic acid concentration than CI and 56.4. The lowest NH3-N concentrations were observed in 56.1 and 56.7 silages conversely the highest concentrations were found in 56.8 and 56.21 (7.11 vs. 10.01% of total nitrogen). Inoculated silages with 56.1 strain had the highest acetic and propionic acids concentrations and higher ethanol production than CI, 56.7, 56.9, 56.22, 56.25, and 56.26 silages. The populations of enterobacteria and yeasts & molds, DM, CP, neutral detergent fiber, acid detergent fiber contents and DM recovery after 90 d of fermentation were not affected (P > 0.05) by treatment. Silage treated with 56.1 strain had higher aerobic stability than non-inoculated silages (68.25 vs. 36 h). The L. buchneri strain 56.1 has the potential to be used as microbial inoculant in corn silage. Chapters 3 and 4 - We explored the succession of bacterial and fungal populations, and evaluated the impacts caused by Lactobacillus plantarum + Propionibacterium acidipropionici and Lactobacillus buchneri inoculants on those communities of rehydrated corn and sorghum grains and their silages by next-generation sequencing after 0, 3, 7, 21, 90 and 360 days of fermentation. Proteobacteria was predominantly in both grains at the beginning of the fermentation and Firmicutes phylum throughout the fermentation periods. Species of Lactobacillus and Weissella were the main bacteria involved in the fermentation of rehydrated corn and sorghum grain silages. Aspergillus spp. molds were predominant in corn grain fermentation while the yeast Wickerhamomyces anomalus was the major fungal in sorghum grain silages. The inoculant containing L. plantarum and P. acidipropionici was more efficient in promoting a sharply growth of Lactobacillus spp. and maintaining greater stability of the bacterial community during longer periods of storage in both grains silages. The addition of inoculant did not have an influencial effect on fungal population of rehydrated sorghum grain silages. Chapter 5 - It was evaluated the effect of ensiling on the fermentation profile, corn silage processing score (CSPS) and long-chain fatty acids (LCFA) profile of whole-plant corn. Eleven corn hybrids were obtained at harvest. Each of the 11 samples was homogenized manually and allocated into 4 samples of approximately 600 g each. Each of the 4 samples was randomly assigned to 1 of 2 treatments (0 or 120 d of ensiling) and vacuum-sealed in nylon-polyethylene standard barrier vacuum pouches. Concentration of DM was unaffected (P > 0.10) by ensiling and averaged 36.2% as fed. The effects on pH is likely attributed to 7.7%-, 1.0%- and 1.2%-units greater (P < 0.02) lactic, acetic and isobutyric acids concentrations, respectively, for 120 d compared with 0 d. Concentrations of NH3-N increased (P = 0.001) with ensiling, as expected. Starch concentrations and CSPS was unaffected (P > 0.10) by ensiling and averaged 31.2% of DM and 28.8%, respectively. No effects of ensiling were observed on LCFA profile of major FA including C16:0, C18:0, C18:1, C18:2, and C18:3 FA (P > 0.10). Further research is warranted to elucidate under which conditions ensiling time enhances the CSPS.

ResumenLas cactáceas son la vegetación característica de las zonas áridas en México, donde las lluvias son escasas, la evapotranspiración es elevada y la fertilidad de los suelos es baja. Las plantas han desarrollado estrategias fisiológicas como la asociación con microorganismos en la zona de la rizósfera para incrementar la captación de nutrientes. En el presente trabajo se obtuvieron 4 aislados bacterianos de la rizósfera de Mammillaria magnimamma y Coryphantha radians, los que fueron nombrados como QAP3, QAP19, QAP22 y QAP24 e identificados genéticamente como pertenecientes al género Bacillus. Estos aislados exhibieron in vitro propiedades bioquímicas como solubilización de fosfatos, producción de ácido indolacético y actividad ACC deaminasa, que se relacionan con la promoción del crecimiento de las plantas. Dicha promoción fue ensayada inoculando semillas de M. magnimamma y evaluando luego algunos parámetros. Se encontró que todos los aislados incrementaron la germinación desde un 17% hasta un 34,3% (con respecto a las semillas testigo sin inocular); el aislado QAP24 fue el que presentó el mayor efecto en este sentido y permitió la germinación de todas las semillas viables (84,7%) 3 días antes que en el testigo. La inoculación de este aislado en plantas de Mammillaria zeilmanniana mostró un efecto positivo sobre la floración: en 2 meses dentro del período de un año se detectó un incremento en el número de plantas en floración con respecto a las plantas testigo, de hasta el 31,0% en uno de ellos. Se concluye que los aislados de Bacillus spp. caracterizados poseen potencial para ser empleados en programas de conservación de especies vegetales de zonas áridas.AbstractCacti are the most representative vegetation of arid zones in Mexico where rainfall is scarce, evapotranspiration is high and soil fertility is low. Plants have developed physiological strategies such as the association with microorganisms in the rhizosphere zone to increase nutrient uptake. In the present work, four bacterial isolates from the rhizosphere of Mammillaria magnimamma and Coryphantha radians were obtained and named as QAP3, QAP19, QAP22 and QAP24, and were genetically identified as belonging to the genus Bacillus, exhibiting in vitro biochemical properties such as phosphate solubilization, indoleacetic acid production and ACC deaminase activity related to plant growth promotion, which was tested by inoculating M. magnimamma seeds. It was found that all isolates increased germination from 17 to 34.3% with respect to the uninoculated control seeds, being QAP24 the one having the greatest effect, accomplishing the germination of viable seeds (84.7%) three days before the control seeds. Subsequently, the inoculation of Mammillari zeilmanniana plants with this isolate showed a positive effect on bloom, registering during two months from a one year period, an increase of up to 31.0% in the number of flowering plants compared to control plants. The characterized Bacillus spp. isolates have potential to be used in conservation programs of plant species from arid zones.

Tamaulipas ocupa la mayor superficie de siembra de sorgo en México, en su mayoría como monocultivo y presenta crítica productividad. La inoculación microbiana o biofertilización es una práctica que promueve una agricultura sostenible. Se describen algunos resultados de estudios realizados principalmente con inoculación micorrícica en sorgo en Tamaulipas. La simbiosis micorrícica con Rhizophagus intraradices (micorriza INIFAP) originó mayor producción de sorgo en las dos texturas de suelo. La productividad de sorgo con R. intraradices o Asospirillum brasilense inoculados de forma individual fue superior a la coinoculación de ambos. Durante cinco años consecutivos el rendimiento con R. intraradices igualó al de la fertilización química (60-20-00); después de cinco años, el hongo micorrícico incrementó la actividad biológica del suelo, sin alterar las propiedades químicas del mismo. Se identificaron algunas cepas microbianas nativas con efectividad en la productividad de sorgo. Bajo diferentes sistemas agrotecnológicos, R. intraradices acrecentó la biomasa radical, la longitud de panoja y el rendimiento del sorgo.

The excessive use of synthetic chemical inputs in agricultural production has led to the disruption of biogeochemical cycles. One of the alternatives that arose within the systems of sustainable agriculture was the partial or total replacement of chemicals by biological substances. The analysis of relevant scientific literature has become a tool for assessing the quality of knowledge generation and its impact on the environment. A scientometric analysis was conducted of Colombian research on bio-inoculants from 2009 through 2014 in journals added to the Web of SciencesTM in order to identify the characteristics of the main target crops, the microorganisms used, and the beneficial effects on agriculture. In this work, 34 articles were identified: 24 (71 %) were research on bio-fertilizer development and 10 (29 %) on bio-pesticides. Articles mainly focused on the study of Gram-negative bacilli affecting the area (77 %), while others focused on issues and topics surrounding vegetables (30 %).The analysis of co-occurrence of keywords identified: i. several genera of microorganisms (e.g. A%otobacter sp., Bradyrhi%obium sp.) and sustainable agriculture as issues that have a leading role in this scientific field, ii. plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) as an emerging issue, iii. biological nitrogen fixation (BNF) as a subject which has risen in a complementary manner and iv. endophytic bacteria and biodiversity as issues in growth. This study showed that research in Colombia could be targeted on issues such as endophytic bacteria, diversity and productivity. El uso excesivo de insumos sintéticos en la producción agrícola ha llevado a la disrupción de los ciclos biogeoquímicos. Como alternativa a este problema, los sistemas de agricultura sostenible han reemplazado parcial o totalmente los químicos por sustancias biológicas. El análisis de literatura científica relevante se ha convertido en una herramienta para determinar la calidad de la generación de conocimiento en este campo y su impacto en el ambiente.Se llevó a cabo un análisis cienciométrico de la investigación en Colombia sobre bioinoculantes entre 2009 y 2014. Se tuvieron en cuenta revistas indizadas en la Red de Ciencias®. Se buscó identificar las características de los principales cultivos, los microorganismos utilizados y sus efectos benéficos en la agricultura. Se seleccionaron 34 artículos: 24 (71%) sobre desarrollo de biofertilizantes y 10 (29%) sobre biopesticidas. Los artículos se enfocaron principalmente en el estudio de bacilos Gram-negativos (77%), mientras que otros se enfocaron en los temas relativos a hortalizas (30%). El análisis de co-ocurrencia de palabras claves identificó: i. Algunos géneros de microorganismos (Azptobacter sp., Bradyrhizobium sp.) y la agricultura sostenible como temas relevantes en este campo, ii. Rizobacterias promotoras del crecimiento en plantas (PGPR) como un tópico emergente, iii. Fijación biológica de nitrógeno (FBN) como un tema emergente y complementario y iv. Bacterias endofíticas y biodiversidad como tópicos en crecimiento. Este estudio mostró también que la investigación en Colombia podría enfocarse en temas como bacterias endofíticas, diversidad y productividad. O uso excessivo de produtos químicos sintéticos na produção agrícola levou a uma perturbação dos ciclos biogeoquímicos. Uma das alternativas que surgiram dentro dos sistemas de agricultura sustentável foi a substituição total ou parcial de compostos químicos por substancias biológicas. O estudo de literatura científica relevante se tornou uma ferramenta para avaliar a qualidade da geração de conhecimento e seu impacto no meio ambiente. A análise cientométrica foi realizada em investigacoes colombianas sobre bioinoculantes de 2009 a 2014, em revistas disponíveis em Web of ScienceTM, com o intuito de identificar as características das principais culturas alvos, os microorganismos utilizados, e o efeito benéfico na agricultura. Neste trabalho, 34 artigos foram identificados: 24 (71 %) eram pesquisas sobre o desenvolvimiento de biofertilizantes e 10 (29 %) sobre biopesticidas. Os artigos eram focados principalmente no estudo de bacilos Gram-negativos afetando a área (77 %), enquanto que outros eram voltados a questoes e temas de vegetais (30 %). A análise de coocorréncia de palavras-chave identificou: i. diversos géneros de microorganismos (Ex. Azptobacter sp., Bradyrhizpbium sp.) e agricultura sustentável como questóes fundamentais nesta área científica, ii. rizobactéricas promotoras de crescimento de plantas (PGPR) como um tema emergente, iii. fixação biológica de nitrogénio (BNF) como um assunto que tem surgido de maneira complementar e iv. bactérias endofíticas e biodiversidade como temas em crescimento. Este estudo mostrou que a pesquisa na Colombia poderia ser dirigida a questoes como bactérias endofíticas, diversidade e produtividade.

El uso de inoculantes microbianos es una alternativa viable para nutrir los cultivos e incrementar su productividad sin deteriorar el suelo. El objetivo del presente estudio fue eva - luar el efecto de inoculantes microbianos en el crecimiento y productividad de chile habanero ( Capsicum chinense Jacq.) en invernadero. El estudio se realizó en Conkal, Yucatán, Mé - xico, de septiembre a diciembre de 2012. Tres inoculantes y un testigo (sin aplicación de inoculante) fueron evaluados y con fertilización química comercial. El diseño experimental fue completamente al azar y los tratamientos fueron Rhizophagus irregularis (1 espora mL 1 ), Pseudomonas spp. (1 10 6 ufc mL 1 ) y Azospirillum brasilense (1 10 6 ufc mL 1 ). El AN - DEVA y la comparación de medias de Tukey (p 0.05) se rea - lizaron con SAS. La aplicación de los inoculantes se realizó durante el trasplante y las variables de respuesta fueron el crecimiento, la productividad y el contenido nutrimental (N, P, K) del follaje. Las plantas tratadas con Pseudomonas spp. tuvieron significativamente mayor altura, diámetro de tallo y biomasa seca total que las plantas testigo 120 d después del transplante. En este mismo tratamiento el rendimiento fue mayor (899.84 g por planta) y los frutos tuvieron longitud, diámetro y peso mayor. El contenido mineral del follaje no fue diferente (p 0.05) entre las plantas tratadas con los ino - culantes y el testigo. La inoculación de Pseudomonas spp. a chile habanero en el trasplante aumenta el crecimiento, ren - dimiento y tamaño de fruto.