Microbial Activity in the Agricultural and Forestry System

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i2.26184

Keywords:

Inoculants; Soil microorganisms; Agroforestry system.

Abstract

Soil quality is directly related to the diversity and density of microorganisms present in it, as they perform important functions that promote the growth of plant species, maintaining soil sustainability and favoring increased agricultural production and environmental regeneration. With this, the objective was to describe and relate the functions of microorganisms existing in the soil and their action potentials in agricultural and forestry species. Some species of fungi and bacteria are able to solubilize phosphorus from phosphate sources, releasing it to be absorbed by plant roots, resulting in gains in crop productivity. Other species of bacteria, when inoculated to seeds, besides stimulating the growth and development of plants, act as biofertilizers by fixing nitrogen from the air (N2). Mycorrhizae constitute a specialized symbiotic association between roots and some soil fungi in which fungal hyphae absorb nutrients from the soil solution and transport them to plants. The inoculation of plant species with microorganisms that help in the availability of phosphorus, due to its low concentration in soils, becomes essential in supplying the nutritional demands of plants and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and phosphate solubilizing bacteria are among microorganisms that can perform this function. In relation to the main forest species cultivated in Brazil, all have the potential to benefit from associations with microorganisms, hence the importance of knowing, researching and stimulating the increase of the microbial quality of the soil.

References

Alves, J. R., Souza, O., Podlech, P. A., Giachini, A. J. & Oliveira, V. L. (2001). Efeito de inoculante ectomicorrízico produzido por fermentação semi-sólida sobre o crescimento de Eucalyptus dunnii Maiden. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 36 (2), 307-313.

Baretta, D., Santos, J. C. P., Figueiredo, S. R. & Klauberg-Filho, O. (2005). Efeito do monocultivo de Pinus e da queima do campo nativo em atributos biológicos do solo no Planalto Sul-Catarinense. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 29 (5), 715-724.

Batista, M., Kliemann, H. J., Silveira, P. M. S & Lanna, A. c. (2007). Atributos biológicos do solo sob influência da cobertura vegetal e do sistema de manejo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 42 (12), 1755-1761.

Bellei, M. M. & Carvalho, E. M. S. (1992). Ectomicorrizas. In: Cardoso, E. J. B. N., Tsai, S. M. & Neves, M. C. P. Microbiologia do Solo. Campinas, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, Cap. 21, p. 297-318.

Bosa, C. K., Guimarães, S. L., Polizel, A. C., Bonfim-Silva, E. M., & Canuto, E. L. (2016). Características produtivas e nutricionais do capim-xaraés inoculado com bactérias diazotróficas associativas. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, 68 (5), 1360-1368.

Botelho, L. S. (2006). Fungos associados às sementes de ipê-amarelo (Tabebuia serratifolia), ipê-roxo (Tabebuia impetiginosa), aroeira pimenteira (Schinus terebinthifolius) e aroeira-salsa (Schinus molle): incidência, efeitos na germinação, transmissão para plântulas e controle. 2006. (Mestrado em Agronomia)-Universidade de São Paulo- Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Piracicaba, 114 p.

Bowen, G. D. (1981). Mycorrhizal roles in tropical plants and ecosystems. In: Mikola, P. (ed.). Tropical micorriza research. Oxford, Clarendon Press, p. 165-202.

Brasil. Instituto Nacional de Pesquisa Espacial. PRODES. (2018). Taxas anuais de desmatamento na Amazônia Legal Brasileira. Acesso em 22 outubro. 2020.

Canei, A. D., Hernández, A. G., Morales, D. M. L., Silva, E. P., Souza, L. F., Loss, A., Lourenzi, C. R., Reis, M. S. & Soares, C. R. F. S. (2018). Atributos microbiológicos e estrutura de comunidades bacterianas como indicadores da qualidade do solo em plantios florestais na mata atlântica. Ciência Florestal, 28(4), 1405-1417.

Carneiro, R. F. V., Cardozo Júnior, F. M., Pereira, L. F., Araújo, A. S. F. & Silva, G. A. (2012). Fungos micorrízicos arbusculares como indicadores da recuperação de áreas degradadas no Nordeste do Brasil. Revista Ciência Agronômica, 43 (4), 648-657.

Castro, G. L. S. (2018). Rizobactérias promovem crescimento, aliviam os efeitos do déficit hídrico e reduzem antracnose em mudas de açaizeiro. Tese (Doutorado em Agronomia). Universidade Federal Rural da Amazônia, Belém.

Chagas, L. F. B., Junior, A. F. C. & Castro, H. G. (2017). Phosphate solubilization capacity and indole acetic acid production by Trichoderma strains for biomass increase on basil and mint plants. Brazilian Journal of Agriculture, 92 (2), 176- 185.

Chu, E.Y., Möller, M.R.F. & Carvalho, J.G. (2001). Efeitos da inoculação micorrízica em mudas de gravioleira em solo fumigado e não fumigado. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, 36 (4), 671-680.

Martins-Corder, M. P. & Borges Junior, N. (1999). Desinfestação e quebra de dormência de sementes de Acacia mearnsii de Wild. Ciência Florestal, 9 (2), 1-7.

Czerniak, M. J. & Sturmer, S. L. (2014). Produção de inoculante micorrízico on farm utilizando resíduos da indústria florestal. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 38 (6), 1712-1721.

Deichmann, V. V. (1967). Noções sobre sementes e viveiros florestais. Curitiba, Universidade Federal do Paraná. 196 p.

Dias, P. C., Perreira, M. S. F., MegumiKasuya, M. C., Paiva, H. N., Oliveira, L. S. & Xavier, A. (2012). Micorrizas arbusculares e rizóbios no enraizamento e nutrição de mudas de Angico-Vermelho. Revista Árvore, 36 (6), 1027-1037.

Dobereiner, J. (1967). Efeito da inoculação de sementeiras de sabiá (Mimosa caesalpiniaefolia) no estabelecimento e desenvolvimento das mudas no campo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 2 (1), 301-305.

Douds, D. D,, Nagahashi, G., Pfeffer, P. E., Kayser, W. M. & Reider, C. (2005). On-farm production and utilization of arbuscular mycorrhizal fungus inoculum. Canadian Journal of Plant Science, 85 (1), 15- 21.

Florentino, L. A., Nunes, A. P. P., Rezende, A. V., Mantovani, J. R., Souza, F. R. C. & Junqueira, G. A. (2015). Ocorrência e eficiência do microssimbionte de Sesbania virgata (Cav.) Pers. em função das propriedades do solo. Revista de Ciências Agrárias, 38 (4), 528-534.

Gebremedhin, W. (2018). Summary note on nitrogen fixation, legume nodulation and abiotic factors affecting biological nitrogen fixation inside the soil. Advances In Life Science And Technology, 55 (1), 55-60.

Glick, B. R. (2020). Plant Growth-Promoting Bacteria: Mechanisms and Applications. Hindawi Publishing Corporation, Scientifica.

IBÁ – Indústria Brasileira de Produtores de Árvores. Relatório IBÁ 2016 ano base 2015. Brasília: 2016. 100 p. Disponível em: < http://iba.org/images/shared/Biblioteca/IBA_RelatorioAnual2016_.pdf>.

Instrução Normativa SDA nº 13 (24/03/2011). DOU 25/03/2011. Disponível em: https://www.normasbrasil.com.br/norma/instrucao-normativa-13-2011_78540.html.

Janos, D. P. (1976). Vesicular-arbuscular mycorrhizae affect the growth of Bactris gasipaes. Princeps, 61 (1), 12-8.

Kuroda, K., Kurashita, H., Arata, T., Miyata, A., Kawazoe, M., Nobu, M. K., Narihiro, T., Ohike, T., Hatamoto, M. & Maki, S. (2020). Influence of Green Tuff Fertilizer Application on Soil Microorganisms, Plant Growth, and Soil Chemical Parameters in Green Onion (Allium fistulosum L.) Cultivation. Agronomy, 10 (7), 929-941.

Kucey, R. M .N. (1983). Phosphate-solubilizing bacteria and fungi in various cultivated and virgin Alberta soils. Canadian Journal of Soil Science, 63 (1), 671-678.

Lagos, A. R. & Muller B. L. A. (2007). Hotspot Brasileiro - Mata Atlântica. Saúde & Ambiente em Revista, 2 (2), 35-45.

Leal, M. L. A., Chaves, J. Da S., Silva, J. A. Da ., Silva, L. S., Soares, R. B. ., Nascimento, J. P. S., Matos, S. M., Teixeira Júnior, D. L. & Brito Neto, A. F. (2021). Effect of management systems and land use on the population of soil microorganisms . Research, Society and Development, 10 (9), e21910917966.

Lopes, J. S. L., Dias Filho, M. B., Castro, T. H. R. & Silva, G. B. (2018). Biopromotores e luz no crescimento de Brachiaria brizantha. In: Silva, D. A. S. Agronomia: Elo da Cadeia Produtiva.

Mamede, A. C. P. B. (2015). Atividade Biológica do Fungo Pisolithus microcarpus. Dissertação de mestrado. Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis, SC.

Marks, G.C. & Kozlowski, T.T. (1973). Ectomycorrhizae: their ecology and physiology. New York, Academic Press, 444p.

Marleen, I., Sylvie, C. & Stéphane, D. (2011). Methods for large scale production of AM fungi: past, present and future. Mycorrhiza, 21 (1), 1-16.

Marques, L. C. (2016). Capitalismo e colapso ambiental. Editora Unicamp, Campinas.

Martins, D. S., Reis, V. M., Schultz, N., Alves, B. J. R., Urquiaga, S., Pereira, W., Sousa, J. S. & Boddey, R. M. (2020). Both the contribution of soil nitrogen and of biological N2 fixation to sugarcane can increase with the inoculation of diazotrophic bacteria. Plant and Soil, 454 (1-2), 155-169.

Molina, R. (1977). Ectomycorrhyzal fungi and forestry practice. In: Walters, T. (ed.). Mushrooms and Man, an interdisciplinary aproach to mycology. (Reproduced by the Forest Service, U.S. Department of Agriculture, for official use).

Molina, R. (1981). Ectomycorrhyzal specificity in the genus Alnus. Canadian Journal of Botany, 59 (3), 325-34.

Moreira, F. M. S. & Siqueira, J. O. (2006). Microbiologia e bioquímica do solo. Editora Universidade Federal de Lavras (UFLA), 2ª. Edição. 726 p.

Muniz, M. F. B., Silva, L. M. & Blume, E. (2007). Influência da assepsia e do substrato na qualidade de sementes e mudas de espécies florestais. Revista Brasileira de Sementes, 29 (1), 140-146.

Oliveira, T. E., Resende, M. L., Florentino, L. A. & Silva, N. C. D. (2020). Antagonistic activity of rhizobacteria in the inhibition of the fungus Pseudocercospora griseola (Sacc.). Científica, 48 (4), 363-366.

Oliveira, J. P. C., Correia, D. B., Verçosa, C. J., Figueroa, M. E. V., Cabral, C. P., Vitor, L. N. A., Santos, A. F., Martins, A. S., Teixeira, L. M., Pereira, G. G., Anunciação, J. A. O., Pereira, F. D., Vasconcelos, J. M. P. B. L., Silva, A. S. O., Fernandes, N. De S., Oliveira, P. S., Sampaio, N. K. S., Santos, R. H. L., Barros, J. E. L. & Santos, M. A. F. (2021). Inappropriate land use and its impacts on the degradation of áreas. Research, Society and Development, 10 (12), e35101219948, 2021.

Ortega-Larrocea, M. P., Xoconostle-Cázares, B., Maldonado-Mendonza, I. E., Carrilo-Gonzáles, R., Hernández-Hernández, J., Garduño, M., López-Meyer, M., Gómez-Flores, L. & Gonzáles-Chávez, M. C. A (2010). Plant and fungal biodiversity from metal mine wastes under remediation at Zimapan, Hidalgo, Mexico. Environmental Pollution, 158 (5), 1922-1931.

Pasqualini, D. (2013). Inoculação de fungos micorrízicos arbusculaes e bactérias solubilizadoras de fosfato como alternativas para agricultura familiar e recomposição florística. Tese (doutorado) – Universidade do Estado de Santa Catarina, Centro de Ciências Agroveterinárias, Programa de Pós- Graduação em Manejo do Solo, Lages, 178 p.

Poggiani, F., Simões, J. W., Mendes Filho, J. M. A. & Morais, A. L. (1981). Utilização de espécies de rápido crescimento na recuperação de áreas degradadas. Piracicaba, IPE F, 1981. 25p. (Série Técnica, 2(4).

Ribeiro, V. P., Marriel, I. E., Sousa, S. M. De, Lana, U. G. De P., Mattos, B. B., Paiva, C. A. O. & Gomes, E. A. (2018). Endophytic Bacillus strains enhance pearl millet growth and nutrient uptake under low-P. Brazilian Journal of Microbiology, 49 (1), 40-46.

Sales, N. L. P. (1992). Efeito da população fúngica e do tratamento químico no desempenho de sementes de ipê-amarelo, ipê-roxo e barbatimão. 1992. Dissertação (Mestrado em Fitossanidade) - Escola Superior de Agricultura, Universidade Federal, Lavras, 89 p.

Santachiara, G., Salvagiotti, F. & Rotundo, J. L. (2019). Nutritional and environmental effects on biological nitrogen fixation in soybean: A meta-analysis. Field Crops Research, 240 (1), 106-115.

Santos, L. C. (2006). Efeito do cobre na população de bactérias e fungos do solo, associação ectomicorrízica e no desenvolvimento de mudas de Eucalipto e Canafístula. Dissertação (Mestrado em Ciências do Solo) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 88p.

Schlemper, T. R. & Stürmer, S. L. (2014). On farm production of arbuscular mycorrhizal fungi inoculum using lignocellulosic agrowastes. Mycorrhiza, 24 (8), 571-580.

Siqueira, J. P. D. (2003). Os conflitos institucionais da gestão florestal no Brasil - um benchmarking entre os principais produtores florestais internacionais. Tese (Doutorado em Engenharia Florestal) - Setor de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 182 p.

Smith, S. E., Read, D. J. & Harley, J. L. (1997). Mycorrhizal symbiosis. 2. ed. San Diego, Califórnia: Academic, 605 p.

Souza. A. M. (2000). Diversidade fenotípica e genotípica de isolados de Pisolithus spp. Lavras. Dissertação (Mestrado) – UFLA. 107 p.

Souza, P. V. D., Carniel, E., Kröeff Schmitz, J. A & Silveira, S. V. (2005). Influência de substratos e fungos micorrízicos arbusculares no desenvolvimento do porta-enxerto Flying Dragon (Poncirus trifoliata, var. monstruosa Swing.). Revista Brasileira de Fruticultura, 27 (2), 285–287.

Souza, L., Silva, G. & Oliveira, V. (2004). Eficiência de fungos ectomicorrízicos na absorção de fósforo e na promoção do crescimento de eucalipto. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 39 (4), 349-355.

Sylvia, D. M. & Jarstfer, A. G. (1994). Production of inoculum and inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi. In: Robson, A. D. & Malajczuk, N. (eds). Management of mycorrhizas in agriculture, horticulture and forestry. Dordrecht: Academic Publishers. p. 231-238.

Terra, A. B. C., Souza, F. R. C., Mantovani, J. R., Rezende, A. V. & Florentino, L. A. (2019). Physiological characterization of diazotrophic bacteria isolated from Brachiaria brizantha rhizosphere. Revista Caatinga, 32 (3), 658-666.

Trappe, J. M. (1987). Phylogenetic and ecologic aspects of mycotrophy in the Angiosperms from na evolutionary standpoint. In: Safir, G. R. (Ed.). Ecophysiology of VA mycorrhizal plants. Boca Raton: CRC, p. 5-25.

Verma, S. C., Ladha, J. K. & Tripathi, A. K. (2001). Evaluation of plant growth promotion and colonization ability of endophytic diazotrophs from deep water rice. Journal of Biotechnology, 91 (4), 127-141.

Vessey, J. K. (2003). Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers. Plant and Soil, 255 (1), 571-586.

Zandavalli, R. B., Sturmer, S. l. & Dillenburg, L. R. (2008). Riqueza de espécies de fungos micorrízicos arbusculares em florestas com Araucaria no sul do Brasil. Hoehnea, 35 (1), 63-68.

Zobel, R. W., Tredice, P. D. & Torrey, J. G. (1976). Methods for growing plants aeroponically. Plant Physiology, 57 (2), 344-346.

Downloads

Published

05/02/2022

How to Cite

OLIVEIRA, H. B. de; ROCHA, E.; TELES, T. .; FLORENTINO, L. A. Microbial Activity in the Agricultural and Forestry System. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 2, p. e56211226184, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i2.26184. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/26184. Acesso em: 12 nov. 2024.

Issue

Section

Review Article