Aula Prática FBN Graduação 2016

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FISIOLOGIA VEGETAL
DISCIPLINA DE FISIOLOGIA VEGETAL
Pelotas, Maio de 2016
Eng. Agr. MSc Diogo da Silva Moura
Inoculação de Sementes
Roteiro
Introdução
Histórico
Importância
Microrganismos Fixadores de N
Infecção/Formação do Nódulo
Tipos de Inoculantes
Processo de Inoculação
Fatores Interferentes da Inoculação/Fixação
E Agora ???
Rio Grande/RS – Safra 2014/15
Associação de dois seres vivos, duas plantas ou uma
planta e um animal, na qual ambos os organismos
recebem benefícios, mesmo que em proporções
desiguais;
Planta: recebe N para o seu crescimento
Bactéria: tem um nicho protegido, rico em nutrientes
(cerca de 30% do C fixado pela fotossíntese é exsudado
pela raíz)
Simbiose
Por definição legal da legislação do MAPA, é:
“Todo o produto que contenha microrganismos 
favoráveis ao crescimento de plantas”
Contém microrganismos  um produto vivo;
Forma de se inserir a bactéria no solo, para estar
presente junto às raízes, no momento em que esta se
formar a partir da germinação das sementes;
A produção de inoculantes é regida por legislação Federal
- MAPA é o órgão responsável por registrar os
estabelecimentos produtores e os produtos.
Inoculante
*
Início da seleção
de estirpes
Primeira fábrica 
de inoculantes¹
Seleção de 
estirpes para
soja
Fundadas 4 
fábricas
de inoculante
Legislação de 
inoculantes
1950 1956 Década de 60 Década de 70 Dezembro 
1980
Criação da 
RELARE²
Primeiros inoculantes líquidos
Turfa esterilizada
Inoculantes importados
Primeiro 
inoculante 
para 
gramíneas
Grandes 
empresas
1985 Anos 90 Anos 90 2009 2011/12
Histórico
¹Em 1956 foi fundada a primeira fábrica de inoculantes no Brasil, em Pelotas/RS,
com tecnologia desenvolvida pela Secretaria da Agricultura.
²RELARE - Rede de Laboratórios para a Recomendação, Padronização e
Difusão de Tecnologia de Inoculantes Microbianos de Interesse Agrícola.
Vendas no Brasil
12.06112.285
13.956
18.310
23.748
25.957
18.068
13.140
14.917
18.668
20.210
15.312
19.303
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11
D
o
se
s 
(m
ilh
õ
es
)
Anos
Fonte: ANPII (2013)
Nitrogênio - elemento mais abundante na atmosfera (78%);
É o elemento mineral mais demandado pelos vegetais superiores;
Absorvido na forma nitrato (NO3
-) ou amônio (NH4
+);
Junto com o C, H, O e S, é um dos principais constituintes de toda
molécula orgânica;
Presente em proteínas, clorofila, nucleotídeos, ácidos nucléicos,
alcaloides, e hormônios (auxinas e citocininas).
Importância da Inoculação
O uso dos inoculantes não traz nenhum problema para o ambiente;
Ao fixar N biologicamente, é possível evitar o uso de N químico;
O N químico é extremante poluente, pode ser carreado pelas
águas das chuvas, para rios e lagos como também para o lençol
freático, podendo ocasionar níveis de contaminação extremamente
preocupantes;
Na Europa - a água tem que ser depurada de N para
poder ser utilizada.
Aspectos Ambientais
Para produção de 3.000 kg de soja por hectare
Fator econômico é imprescindível
Cerca de 250 a 300 Kg de N
Em torno de 500 Kg de ureia 
± R$ 750,00 por ha para suprir a planta com N
Custo em torno de R$ 5,00 a R$ 6,00 por ha 
(R$ 10,00 a R$ 12,00 em área de primeiro ano)
Aspectos Econômicos
Sem inoculante Com inoculante
Aspectos Econômicos
Sem inoculante Com inoculante
Aspectos Econômicos
Aspectos Econômicos
Sem inoculante Com inoculante
Aspectos Econômicos
Inoculantes = benefícios para a cultura subsequente;
Área com uso de soja inoculada = fornece todo
N que a soja precisa, deixa para a cultura
subsequente cerca de 27 a 30 Kg de N no solo;
Reinoculação em soja: > do rendimento em até 
23% e o N total dos grãos em até 25%;
Solos com população estabelecida tem de 4 a 
15% de acréscimo na produtividade de soja.
0
500
1.000
1.500
2.000
Lin. nod Lin. não nod
1.974
1.529
P
ro
d
. 
d
e
 t
ri
g
o
 (
k
g
/h
a
)
Linhagens de soja
Efeito da inoculação da soja na produção 
de trigo
Fonte: Mascarenhas (2003)*Na área de soja não nodulífera, foram adicionados 50 kg de N/ha.
+ 23%
Aspectos Econômicos
Microrganismos Fixadores de N
R
iz
ó
b
io
s
Actinomicetos
Cianobactérias
Simbióticas
Diazotróficas
Endofíticas
Vida Livre
Ex.: Frankia
Ex.: Nostoc
Bactérias
A
s
s
o
c
ia
ti
v
a
s
Microrganismos Fixadores de N
GRUPO DOS RIZÓBIOS GRUPO DOS VIDA LIVRE
A bactéria não possui a enzima
nitrogenase quando não está
associada à planta;
A bactéria não fixa N sem se
associar com a planta;
As bactérias penetram na planta
e formam nódulos;
Para fixar N, há a necessidade da
formação de nódulos;
A planta tem um papel
fundamental na regulação do
funcionamento dos nódulos.
A bactéria possui a enzima
nitrogenase em sua célula
mesmo sem estar associada;
A bactéria fixa N mesmo sem
estar associada à planta;
As bactérias penetram na planta
mas não formam nódulos;
Bactérias fixam N independente
da formação de nódulos;
A planta tem um papel menos
importante na regulação da
associação.
Microrganismos Fixadores de N
Fixação Biológica de Nitrogênio
Planta 
Hospedeira
Fixação Simbionte de N
Leguminosas
Bactérias
Azorhizobium, Bradyehizobium, 
Photorhizobium, Rhizobium, Sinorhizobium
Cana-de-açúcar Beijerinckia fluminensis,
Acetobacter diazotrophicus
Milho Azospirillum lipoferum
Trigo Azospirillum brasilense
Briófitas
Cianobactérias
Nostoc spp.
Azolla Anabaena spp.
Angiospermas Nostoc punctiforme
Árvores e 
Arbustos
Actinomicetos Frankia
Microrganismos Fixadores de N
Soja/Bradyrhizobium
As bactérias são específicas para determinados grupos de plantas, assim, 
um gênero que nodula a soja não irá nodular o feijão, e vice-versa. 
(1) Crescimento dos pêlos radiculares - Raízes
exsudam compostos orgânicos (açúcares,
aminoácidos e outros) que irão atrair as
bactérias, formando uma rizosfera microbiana;
(2) Os pêlos radiculares eliminam exsudados
específicos (flavanóides e antocianinas) para
atrair as bactérias para as raízes e induzir
especificidade através do gene nod da bactéria
(nodulação);
(3) A bactéria funde-se na superfície do pêlo
radicular (provavelmente pela proteína
específica - Lectina-glicoproteína;
Formação dos Nódulos
Formação dos Nódulos
(4) Em resposta ao sinal do rizóbio, o pêlo
radicular curva;
(5 e 6) A bactéria digere a parede celular e forma o cordão
de infecção (forma de tubo) para dentro do córtex da raíz,
onde penetram e se multiplicam intensamente, ocorrendo
também intensa divisão celular das células corticais que se
exteriorizam, formando o nódulo.
Nódulos Ativos
Vermelha/Rosa
Coloração interna do nódulo
Leghemoglobina
Bactérias através da Nitrogenase
Quebram a tripla ligação do N2
até reduzir a NH3 (amônia)
Incorporação de íons H+
Incorporados 
às proteínas
NH4 (amônio)
Regulado por Lei específica e por diversas portarias do
MAPA;
Número mínimo de bactérias/semente, para uma
nodulação eficaz:
Anos 2000: ± 80.000;
Atualmente:
Legislação: ± 600.000 bact/sem;
Órgãos de pesquisa: ± 1.200.000;
Baixo nível de contaminantes - A legislação exige que o
inoculante não apresente contaminantes abaixo da
diluição 1 X 10-5.
Padrão de Qualidade dos Inoculantes
Tipos de Inoculantes
Em pó - tendo a turfa como sua suporte para as bactérias
(solo comelevado teor de M.O. e baixa drenagem);
A turfa é extraída da jazida, seca, moída e tem seu pH
corrigido;
É embalada e esterilização, eliminando todos os
microrganismos existentes - ficando apta a receber a
cultura do rizóbio que crescerá livre de competição e
antagonistas;
Após, o caldo é injetado nos pacotes e o inoculante ficará
alguns dias em maturação para que a bactéria se
desenvolva na turfa;
Algumas empresas adicionam aditivos que beneficiam o
desenvolvimento das bactérias.
Inoculantes Sólidos
São os mais práticos e correspondem a 70% do
mercado;
A bactéria é misturada com substâncias protetoras que
reduzem o seu metabolismo, são também esterilizadas, e
vão para as embalagens finais, que podem ser frascos ou
sachês, onde permanecem em estado de dormência;
X
Inoculantes Fluídos
O comportamento da bactéria é bem diferente nos dois tipos de 
inoculante: no turfoso, a bactéria está em pleno crescimento, enquanto no 
líquido ele entre já na concentração máxima e vai morrendo lentamente. 
Inoculantes Oleosos
Inoculantes em Gel
Inoculantes Líquido-Turfosos
Visa os benefícios do líquido (facilidade de uso) e da turfa
(proteção às bactérias).
A bactéria, liofilizada, era diluída em água juntamente com
um polímero que virava um gel;
Bactérias eram liofilizadas e ficavam muito fragilizadas,
apresentando elevada mortalidade;
Comercializado durante apenas 4 anos;
Antes de usar inoculante, temos que dar atenção a
diversos pontos:
Validade do produto;
Usar o inoculante específico para a cultura;
O inoculante é um produto vivo, portanto sujeito a
limites de temperatura;
Não expor o produto ao sol. O sol emite raios
ultravioleta, aquece e seca - três inimigos das
bactérias.
Processo de Inoculação
Inocular à sombra, e efetuar a semeadura no mesmo
dia, mantendo a semente inoculada protegida do calor
excessivo;
Em solos de 1º de plantio  2x a dose normal - solos
de 1º ano de cultivo são muito adversos à bactéria,
causando uma elevada mortalidade;
Inoculantes turfosos - recomenda-se umedecer a
semente com 300 ml/50 kg semente de água
açucarada a 10% (100 g de açúcar e completar para 1L
de água);
Distribuir o uniformemente em todas as sementes para
obter maior benefício da FBN em todas as plantas.
Processo de Inoculação
Processo de Inoculação - Cálculo
Sabendo que:
Inoculante: 60 g para 50 kg de sementes;
Água: 300 mL para 50 kg de sementes;
Açúcar: 100 g para 1 L de água;
Peso de 1000 sementes de soja: 160 g;
Calcular para 20 kg de sementes de soja:
g de Inoculante;
L de Água;
g de Açúcar;
Número de sementes;
Máquinas para o Tratamento
de Sementes
Betoneira ou tambor com eixo excêntrico
Colocar as sementes no recipiente seguido de todos os produtos que
serão usados no tratamento, menos o inoculante;
Girar o tambor diversas vezes até que as
sementes estejam bem recobertas pelos produtos;
Colocar o inoculante e girar novamente, até que as
sementes estejam recobertas pelo inoculante.
Máquinas para o Tratamento
de Sementes
O tratamento das sementes com fungicida e (ou) micronutrientes
deve ser feito antes ou depois da inoculação?
Antes - O inoculante não pode ser misturado com os fungicidas e
micronutrientes, pois os mesmos são, em maior ou menor grau,
tóxicos para as bactérias;
No caso de sementes tratadas com fungicidas e inoculadas, a
semeadura deve ser efetuada em, no máximo, 12 horas;
Inoculantes, Fungicidas 
e Micronutrientes
Caso isso não seja possível, as sementes devem
ser inoculadas novamente.
Facilita o trabalho do agricultor e diminui o efeito
nocivo dos fungicidas sobre a bactéria;
Diversos experimentos demonstraram aumentos
no número de nódulos e na produtividade
comparando a aplicação nas sementes.
Aplicação no Sulco
Alguns cuidados devem ser tomados para utilizar esta tecnologia:
Fazer uma rigorosa limpeza no equipamento, tirando qualquer
resquício de defensivos;
De 2x à 3x dose de inoculante líquido por ha;
Aplicar com o solo úmido.
Colocar meia saca de semente na caixa da semeadora;
Fazer uma mistura, mais meia saca e mais meia dose,
fazendo nova mistura;
Bolsões de sementes sem receber o inoculante  fazer
mais uma mistura.
Vantagens:
Deixa o inoculante por menos tempo em contato com
os fungicidas;
Diminui o tempo entre a inoculação e a semeadura,
com menor mortalidade de bactérias.
Aplicação na Caixa da Semeadora
E Agora ???
Rio Grande/RS – Safra 2014/15
Fatores Interferentes da 
Inoculação/Fixação
Cálcio e Fósforo – são essências na fixação do N;
Nitrogênio - pode reduzir a nodulação e prejudicar a
produtividade em quantidades acima de 20 kg/ha;
Para cada kg de N disponível no solo acima de 20 Kg/ha,
há a redução de 1 kg na FBN;
Aplicar N na fase de florescimento  inútil para aumentar
a produtividade;
Macronutrientes
Macronutrientes
2498
2638
2688
2535
2580
2400
2450
2500
2550
2600
2650
2700
2750
S/inoc. c/inoc S/inoc + N inocC/ + 30 Kg N
plantio
C/inoc. + 50 Kg N
pré flor.
Inoculação e N em Soja
K
g
 g
rã
o
s
/h
a
(200 kg/ha)
Fonte: EMPRAPA (2011)
São essenciais para todos os processos metabólicos da
planta. Dois se destacam de forma acentuada:
Molibdênio - faz parte do centro ativo da enzima
nitrogenase e em sua ausência a enzima não fará seu
papel de desdobrar a molécula de N2;
Cobalto - faz parte da cobalamina (vitamina B12),
essencial nos processos bioquímicos da fixação. Também
faz parte do processo de formação da nitrogenase e da
leghemoglobina;
Existem no mercado formulações de Mo e Co com um
grau de compatibilidade mais elevado com as bactérias do
inoculante.
Micronutrientes
Fatores do Solo
Acidez - A elevada acidez prejudica a multiplicação das bactérias e,
consequentemente, o aporte de N;
Matéria Orgânica - Favorece a multiplicação das bactérias,
aumentando as chances de formação de nódulos. Em solos sob
plantio direto a taxa de FBN é maior que em solos sob plantio
convencional;
Compactação - Solos muito compactados dificultam a penetração
do N no solo e, portanto, dificultam a fixação, dificultando a
expansão do nódulo, que fica com seu tamanho reduzido.
Fatores do Ambiente
Temperatura - Temperaturas muito elevadas, durante certo
período de tempo, contribuem para cessar o desenvolvimento das
bactérias ou até mesmo matá-las. Abaixo dos 10 °C ou acima de
40 °C o processo de reprodução é paralisado;
Umidade:
Solo muito seco e demorar a chover - alta mortalidade de
bactérias;
Solo muito úmido - diminui a taxa de fixação, mas não mata
a bactéria.
Quando o solo voltar a seu estado normal, a fixação será 
retomada em seu ritmo normal
Avaliação da eficiência da inoculação pode ser feita através:
Contagem do número de nódulos;
Peso dos nódulos secos;
Coloração dos nódulos;
Teores de N nas folhas;
Produtividade da cultura.
Eficiência da Inoculação
Para pesquisadores e produtores de inoculantes, a reduzida taxa de
reinoculação em alguma localidades tem gerado preocupação;
Muitos produtores ao coletarem plantas no solo observam a
presença dos nódulos, acreditam que a bactéria já esteja no solo e
não fazem a inoculação das sementes, a qual não é suficiente para
altas produtividades.
Aspectos Preocupantes
Revisando...
Qual a importância da inoculação?
Quais os tipos de inoculantes?
Quais condições podem influenciar a fixação
biológica de nitrogênio?
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS
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DISCIPLINA DE FISIOLOGIA VEGETAL
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Inoculação de Sementes