Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34090
Título: Estudos prévios para utilização de Azotobacter chroococcum como inoculante para cultura do algodão
Título(s) alternativo(s): Preliminary studies on the use of Azotobacter chroococcum as an inoculant for cotton
Autor(es): Goltz, Rafaela
Orientador(es): Sydney, Eduardo Bittencourt
Palavras-chave: Algodão - Cultivo
Nitrogênio
Adubos e fertilizantes
Microbiologia agrícola
Cotton growing
Nitrogen
Fertilizers
Agricultural microbiology
Data do documento: 17-Mai-2024
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Ponta Grossa
Citação: GOLTZ, Rafaela. Estudos prévios para utilização de Azotobacter chroococcum como inoculante para cultura do algodão. 2024. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2024.
Resumo: O algodão é a principal cultura de fibra do mundo, com um média de 32 milhões de hectares cultivados globalmente, estando presente em aproximadamente 100 países, em destaque àqueles de clima tropical e subtropical. No Brasil, a cultura vem alcançando novos patamares a cada ano, alcançando na safra de 2022/2023 o marco de terceiro maior produtor mundial. Para que se tenha uma cultura de qualidade, faz-se necessário o uso de diversas ferramentas para manutenção no campo, como é o caso dos fertilizantes químicos, em especial os nitrogenados. O uso excessivo ou inadequado de fertilizantes químicos pode acarretar em uma série de malefícios, tanto para o meio ambiente quanto para a saúde humana, além de, na maioria dos casos, sofrerem grandes oscilações de preço e acarretarem alta nos custos total de produção, visto que representam grande parte dos dispêndios da plantação. Uma das alternativas para substituição ou diminuição de seu uso é a inoculação com rizobactérias. As rizobactérias são microrganismos que ocupam a rizosfera e são capazes de promover diversos benefícios às plantas, como fixação biológica de nitrogênio, solubilização de fósforo e potássio e produção de hormônios. Dentre os destaques desse microrganismo, o gênero Azotobacter é conhecido por ser uma bactéria fixadora de nitrogênio, capaz de beneficiar diversas plantas. Assim, o objetivo do presente trabalho constitui-se no estudo do potencial do Azotobacter chroococcum como inoculante para algodão. A bactéria foi testada quanto o consumo de diversas fontes de carbono e solubilização de potássio e fósforo in vitro. Além disso, foi realizado o estudo da otimização do meio de cultivo em Erlenmeyer e biorreator de bancada e, a partir do mesmo, analisado a capacidade de produção de ácido indolacético (AIA) na presença e ausência de L-triptofano. Paralelamente, foi investigado seu desempenho em casa de vegetação em comparação ao tratamento com nitrogênio químico. A bactéria foi capaz de consumir 7 das 8 fontes de carbono e solubilizar as fontes de potássio testadas, contudo, não foi possível observar o mesmo efeito na fonte de fósforo analisada. Quanto à otimização do meio de cultivo, os resultados encontrados neste trabalho, sendo eles a relação C:N 14 e utilizando a sacarose e extrato de levedura como fontes de carbono e nitrogênio, respectivamente, tiveram resultados 1,6 vezes acima do meio padrão em Erlenmeyer e 2,7 vezes acima em biorreator de bancada. A produção de AIA se mostrou positiva tanto na ausência quanto na presença de L-triptofano, chegando em concentrações 210 vezes maiores na presença de 5 g.L-1 do aminoácido em meio de cultivo após 48 horas de fermentação. Nos testes em casa de vegetação, a bactéria se destacou na grande maioria das análises feitas, tendo os valores de 0,5 e 1,0 L.ha-1 de doses como mais adequados, podendo proporcionar uma redução total ou parcial do fertilizante nitrogenado químico. Assim, este estudo aponta grande potencial para a utilização A. chroococcum como inoculante para algodão.
Abstract: Cotton is the most significant fiber crop in the world, with an average of 32 million hectares cultivated globally, present in approximately 100 countries, particularly those with tropical and subtropical climates. In Brazil, the crop has been reaching new levels every year, reaching the milestone of the third largest global producer in the 2022/2023 harvest. To achieve a quality crop, the use of various field maintenance tools is necessary, such as chemical fertilizers, especially nitrogenous ones. Excessive or improper use of chemical fertilizers can result in a series of harmful effects, both for the environment and human health, as well as often experiencing significant price fluctuations and leading to high total production costs, as they represent a large portion of plantation expenditures. One alternative to replace or reduce their use is inoculation with rhizobacteria. Rhizobacteria are microorganisms that inhabit the rhizosphere and can provide various benefits to plants, such as biological nitrogen fixation, phosphorus and potassium solubilization, and hormone production. Among the highlights of these microorganisms, the genus Azotobacter is known to be a nitrogen-fixing bacterium capable of benefiting various plants. Thus, the objective of the present study is to investigate the potential of Azotobacter chroococcum as an inoculant for cotton. The bacterium was tested for the consumption of various carbon sources and potassium and phosphorus solubilization in vitro. In addition, the study of medium optimization was carried out in Erlenmeyer flasks and benchtop bioreactors, and from the same, the production capacity of indole-3-acetic (IAA) in the presence and absence of L-tryptophan was analyzed. Simultaneously, its erformance in a greenhouse was investigated compared to the treatment with chemical nitrogen. The bacterium was able to consume 7 out of 8 carbon sources and solubilize the potassium sources tested, however, the same effect was not observed in the analyzed phosphorus source. Regarding the optimization of the culture medium, the results found in this work, with a C:N ratio of 14 and using sucrose and yeast extract as carbon and nitrogen sources, respectively, had results 1.6 times higher than the standard medium in Erlenmeyer flasks and 2.7 times higher in benchtop bioreactors. The production of IAA was positive both in the absence and presence of L-tryptophan, reaching concentrations 210 times higher in the presence of 5 g.L-1 of the amino acid in the culture medium after 48 hours of fermentation. In greenhouse tests, the bacterium stood out in the vast majority of the analyses performed, with doses of 0.5 and 1.0 L.ha-1 being the most suitable, potentially providing a total or partial reduction in chemical nitrogen fertilizer. Thus, this study points to great potential for the use of A. chroococcum as an inoculant for cotton.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34090
Aparece nas coleções:PG - Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
azotobacterchroococcuminoculantealgodao.pdf
  Disponível a partir de 2050-06-30
2,13 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons