Selection of enzyme-producing plant growth-promoting bacteria: Effect on decomposition of organic waste

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i3.27037

Keywords:

Microbial enzymes; Natural phosphate; Soil quality.

Abstract

The objective of this research was to evaluate the production of enzymes by bacteria that promote plant growth and the effect of inoculation of these bacteria on the decomposition of organic residues and solubilization of phosphorus. In the first experiment, the production of amylase and cellulase enzymes by eight bacterial strains were analyzed. These tests were carried out in a culture medium and the presence of enzymes was verified by halo formation. The second experiment was installed in adapted respirometers, containing soil, plant residues of pigeon pea (Cajanus cajan), brachiaria (Brachiaria decumbens) and control without addition of residue and addition of natural phosphate from Bayóvar, followed or not by inoculation with bacterial strains. . Assessments of C-CO2 evolution were performed weekly for a period of 42 days. After the evolution period of C-CO2 evaluation, the soil of the incubation chambers was used to analyze the phosphorus concentration. As a result, it was verified that UNIFENAS 100-24 was potentially capable of producing amylase and cellulose. This strain promoted greater release of C-CO2, however, no greater release of phosphorus was observed. Inoculation with the UNIFENAS 100-24 strain can promote greater decomposition of organic residues, favoring nutrient cycling and improving soil quality.

References

Abreu, C. S., Gomes, E. A., Oliveira, C. A., Figueiredo, J. E. F., Santos, V. L. & Marriel, I. E. (2016). Produção de ácidos orgânicos por bactérias endofíticas de milho solubilizadoras de fosfato. In: Congresso Nacional de Milho e Sorgo – Milho e Sorgo: Inovações, mercados e segurança alimentar. Embrapa. Anais, p. 1-4.

Barroso, C. B. & Nahas, E. (2008); Solubilização do fosfato de ferro em meio de cultura. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 43 (4), 529-535.

Bolívar-Anillo, H. J., Contreras-Zentella, M. L. & Tehéran-Sierra, L. G. (2016). Burkholderia tropica una bacteria con gran potencial para uso en la agricultura. Revista Especializada en Ciencias Químico-Biológicas, 19 (2), 102-108.

Cunha Malafaia, G., Frainer, D. M., Casagranda, Y. G. & Azevedo, D. B. (2021). The Measurement of the Gross Domestic Product of the Agribusiness Agro-Industrial Complex of Goiás. Research, Society and Development, 10 (5), e9510514668.

Dias, M. S., Florentino, L. A., Rabêlo, F. H. S., Rezende, A. V., Souza, F. R. C. & Borgo, L. (2019). Características morfológicas, produtivas e bromatológicas do capim-xaraés: adubação nitrogenada em cobertura versus inoculação com bactérias diazotróficas. Ciência Animal Brasileira, 20 (1), 1-12.

Empresa Brasileira De Pesquisa Agropecuária -EMBRAPA. (2017). Manual de métodos de análise de solos. 3. ed. rev. Embrapa Solos: Rio de Janeiro. 577 p.

Ferreira, D. F. (2014). Sisvar: A computer statistical analysis system.Ciência e Agrotecnologia,35(6), 1039-1042.

Florentino, L. A., Silva, A. B., Landgraf, P. R. C. & Souza, F. R. C. (2017). Inoculação de bactérias produtoras de ácido 3-indol acético em plantas de alface (Lactuca sativa L.). Revista Colombiana de Ciência Hortícolas, 11 (1), 89-96.

Guedes, E. M. S., Fernandes, A. R., Lima, E. V., Gama, M. A. P. & Silva, A. L. P. (2009). Fosfato natural de arad e calagem e o crescimento da Brachiária brizantha em Latossolo amarelo sob pastagem degradada na Amazônia. Revista de Ciências Agrárias, 1 (52), 117-129.

Marangoni, R. E., Araújo, L. S., Valente, M. S., Silva, L. G. B., Silveira, P. M. & Cunha, P. C. R. (2017). Produção de fitomassa seca de guandu-anão e milheto e a decomposição das palhadas sob cultivo do feijoeiro. Revista Agro@mbiente, 11 (2), 119-127.

Monteiro, H. C. F., Cantarutti, R. B., Nascimento Júnior, D., Regazzi, A. J. & Fonseca, D. M. (2002). Dinâmica de decomposição e mineralização de nitrogênio em função da ualidade de resíduos de gramíneas e leguminosas rorrageiras. Revista Brasileira de Zootecnia, 31 (3), 1092-1102.

Moreira, F.M.S.; Siqueira, J.O. Microbiologia e bioquímica do solo. 2. ed. Lavras, Universidade Federal de Lavras, 2006. 729 p.

Oliveira, H. B., Rocha, E., Teles, T. & Florentino, L. A. (2022). Microbial Activity in the Agricultural and Forestry System. Research, Society and Development, 11 (2), e56211226184.

Pavinato, P. S. & Rosolem, C. A. (2008). Disponibilidade de nutrientes no solo: decomposição e liberação de compostos orgânicos de resíduos vegetais. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 32 (3), 911-920.

Pinheiro, G. L. (2012). Ácidos orgânicos e carbono solúvel em solos e resíduos. Tese (Doutorado) - Pós-graduação em Ciência do solo, Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG, 99 p.

Rabalho, A. A. (2002). Isolamento de linhagens microbianas termofílicas amilolíticas, produção, caracterização e aplicação das amilases na hidrólise do amido de mandioca. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas,161 p.

Rezende, C. C., Silva, M. A., Frasca, L. L. M., Faria, D. R., Filippi, M. C. C., Lanna, A. C. & Nascente, A. S. (2021). Multifunctional microorganisms: use in agriculture. Research, Society and Development, 10 (2), e50810212725.

Rocha, C. P. (2010). Otimização da produção de enzimas por Aspergillus Níger em fermentação em estado sólido. [Tese]. Universidade Federal de Uberlândia. 161 p.

Santos, F. H. R., Silva, B. M., Vicente, M. S., Reis, V. M. & Soares, L. H. B. (2010). Isolamento de bactérias com habilidade hidrolítica da biomassa em sistemas de compostagem. Seropédica: Embrapa Agrobiologia, Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento, 70, 19 p.

Santos, B. S. A. & Meurer, N. V. F. (2018). Liberação de NPK por leguminosas e gramíneas – Análise comparativa. Revista Pensar, 4 (1), 20-29.

Silva, F. C. & Raij, B. V. (1999). Disponibilidade de fósforo em solos avaliada por diferentes extratores. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 34 (2), 267-288.

Silva Filho, G. N. & Vidor, C. (2000). Solubilização de fostatos por microrganismos na presença de fontes de carbono. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 24 (1), 311-319.

Silva, K. P., Silva, G. O. A., Oliveira, T. E., Rezende, A. V. & Florentino, L. A. (2019). Promoção de crescimento de capim Mombaça por bactérias diazotróficas. Pesquisa Agropecuária Tropical, 49, e56732.

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.

Published

07/03/2022

How to Cite

FRANCO, T. C.; OLIVEIRA, T. E. de .; MANTOVANI, J. R.; FLORENTINO, L. A. . Selection of enzyme-producing plant growth-promoting bacteria: Effect on decomposition of organic waste. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 3, p. e55111327037, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i3.27037. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/27037. Acesso em: 20 jun. 2024.

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences