Seço Solos
OCORRËNCIA DE
Dérxia
sp. EM SOLOS DE ALGUNS ESTADOS
BRASILEIROS 1
ADALIS BEZERRA CAMPLO 2 e JOHANNA DÕI3EREINER
- Sinopse
-. Foi estudada a ocorrência de Derria sp. em 100 amostras' de solos dos Estados de São Paulo (Matão), Rio de Janeiro (Km 47), Pernambuco (Petrolina) e Parti (Belém), com diversas plantas, predominando gramíneas.
O meio de cultura usado para isolar do solo a bactéria foi um agar sem nitrogênio, com amido como fonte de energia e acrescentado de bicarbonato de, sódio.
A inoculação foi feita com pedaços de raízes, ou com pequenas porções de solo, colocados diretamente sôbre as placas de meio de cultura, com uma espátula.
A bactéria foi encontrada em solos dos Estados do Rio e (lo'Pará, - não ocorrendo nas amostras de solos extremamente sêcas de Pernambuco e de São Paulo (cerrado).
Derxia sp. foi encontrada em 36% do total das amostras, parècendo o aumnto da umidade do
solo favorecer essa ocorrência. Assim, 77% dos solos inundados, 36% dos solos úmidos e apenas 13% dos solos secos apresentaram a referida bacteréria. Sua ocorrência ainda parece mais fre-qüente nas raízes (33%) que ,no solo mais afastado delas (26%).
JJcrxia sp. estêve presente numa faixa de pH compreendida entre 4,5 a 6,5, sendo a ocorrência
mais freqüente (47%) entre 5,1 a 5,5.
INTRODUÇÃO
Desde que a nova espécie Derxia gnmmosa foi des-crita por Jensen et ai. em 1960, poucas informaões têm sido acrescentadas à excelente descrição dos au-tores (Chakravorty & Das 1965). Roy (1962) des-creveu uma outra espécie 'dêse gênero, isolada de juta parcialmente decomposta, na India.
Nada se conhece sôbre a ecologia do organismo. Ao lado das duas espécies de JJerxia, isoladas na India (Jensen et ai. 1960, Roy 1962), Derxia sp., provà
vehnente D. gun'snwsa, foi isolada de 15 amostras de solo' da rizosfera de diferentes plantas coletadas no Estado do Rio de Janeiro (Dobereiner 1966). -
A falta quase completa de informações sôbre a ocor-rência de Derxfa não deve ser devida a dificuldades na identificação, pois essa bactéria é fácilinente iden-tificada por colônias inicialmente lisas e depois enru-gadas, marrom-amareladas, excessivamente duras, de consistência elástica, muito características. . Essa au-
1 Recebido 18 nov. 1969, poeito 10 dez. 1969. Boletim Técnico o.' 92 do Instituto de Pesquisas e Expe-rimentaç5o Agropeouária do Centro-Sul (IPEACS). Apre-sentado no XII Conge. Bra. de Ciência do Solo, Curitiba, julho de 1969.
Essg.° Agrdnomo do Setor cio Solos II'EACS, 1Cm 47, Campo Grande, GB. ZC-26.
Eng.' Agrônomo do Setor de Solos do IPEACS e bolsista do Conselho Nacional de Pesquisas (CNPq 7105/68).
sência de dados pode ser devida à falta de métodos adequados para o isolamento e, provàvelmente, ao fato de que são poucós os que trabalham no assunto; em áreas tropicais. Jensen et ai. (1960) observaram que em meio' agar sem nitrogénio, inoculado com grande né.mero de células de Derxia, sómente poucas desen-volveram colônias características, enquanto milhões de outras formaram pequenas colônias brancas, não ca-racteristicas. Assim, parece que algum fator adicio-nal é necessário para começar a fixação de nitro-gênio, porém, uma vez começada dentro das colônias gelatinosas, as condições são excelentes para a fixação e se desenvolvem colônias enormes (acima de 2 cm de diâmetro e 1 cm de' altura).
Para estudar a ocorrência dêsse organismo parece essencial encontrar-se um meio livre de nitrogênio e conseqüentemente bastante seletivo, que permita a formação de colônias de tôdas as células.
No presente trabalho, com métodos já melhorados, apesar de não serem perfeitos, tentou-s fazer uma avaliação preliminar da ocorrência de Derxia sp. em solos de algumas regiões brasileiras,
MATERIAL E MÉTODOS
Em 100 amostra de solos superficiais dos Estados do Rio de Janeiro (60), S. Paulo (7), Pernambuco
Pesg. agropoc. bear. 5:327-332. 1970
328 ADALIZ BEZERRA CAMPÇLO e JO1IANI'JA DÕBEREINER
(3) e Pará (30), foi estudada a ocorrência de Derxia
sp. A maioria das amostras era de soios cobertos com gramíneas, e de preferência úmidas.
De acôrdo com os resultados obtidos de uma série de experimentos anteriores (Campôlo & Dõbereiner 1969), foi usado o meio de Lipman com urna ligeira modificação, em placas com amido solúvel como fonte de energia e acrescentado do bicarbonato de sódio a 0,01% ou 0,1%: Meo de Lipman Amido 20 g J(21PO4 0,05 g KI1204 0,15g MgSO4.7H20 0,20g CaCh 0,02 g
FeCI, soL 10% 1 gota
NuMo04.2II0 0,002 g
Actil de bromoti,nol 201. ac. 0,5% 5,0 ml
Agar-agar 20 g
NaIICO3 0,19
iltO 1.000mI
A inoculação foi feita com pedaços de raízes (10/ placa) ou com pequenas porções de solo (20/placa, aproximadamente 300 mg) colocados com auxílio de uma espátula, sóbre o meio de cultura nas placas. As placas, assim preparadas, foram incubadas a 35°C e depois do 4.° ou 5. 1 dia começaram a aparecer as colônias de Derxia, elevadas, marrom-amareladas, bri-lhantes, duras e de consistência gelatinosa. No início foram lisas, tornando-se ennigadas depois e atingindo
2 cm ou mais de diâmetro e 1 cm de altura.
Norma!-mente, as colônias apareceram por cima da porção de solo ou da raiz, mas outras apareceram por baixo e desenvolveram-se ao lado. Em alguns casos as coló-nias foram logo cobertas por fungos, tornando-se um pouco difícil a identificação. Em caso de dúvida, tocou-se a colônia com a alça, confirmando-se a con-sistância dura que não permitia que se tirasse algum pedaço da mesma. Em outros casos, apareceram colônias contaminadas, menos duras, mas só foram consideradas positivas quando bem características.
Nas amostras de n.° 1 a 44 foi usado o meio com 0,01% de bicarbonato, e nas de n.° 45 a 100 usaram-se duas placas com 0,01% e duas com 0,1% para cada amostra. Como não houve diferença entre as duas concentrações, são apresentadas as médias das 4 placas.
Foi determinado o pH dos solos e observado o es-tado de umidade de tôdas as amostras na ocasião da coleta.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
No Quadro 1 são apresentados os resultados das contagens de Derxia em 100 amostras de solos. Ve-
rifica-se, em primeiro lugar, a presença dessa bactéria em 36 das 100 amostras coletadas. Enquanto nenhu-ma das 3 amostras dc Petrolina e das 7 de Matão apresentaram a bactéria, 11 (36%) das 30 amostras de Belém e 25 (41%) das 60 amostras cio Estado do Rio a continham.
A ocorrência dessa bactéria parece estar condicio-nada à umidade abundante do solo como pode ser observado na Fig. 1. A maior percentagem de amos-
s o
7
2A2Q2 IMFD22 iÇ22
FIG. 1. E/eito da umidade na ocorrdncia de Der,tia,
tras positivas foi encontrada nos solos inundados (77%), seguida pelas amostras de solos bem úmidos (36%), enquanto em amostras de solos secos era de apenas 13% a ocorrência. Tendo sido feita a coleta das amostras em época de pouca precipitação, a maio-ria das amostras de solos úmidos foi proveniente do lugares baixos, de má drenagem, como em campos de arroz. Esta observação é contrária ao que se de-veria esperar de uma bactéria aeróbia (Jensen et aI.
1960), mas a melhor fixaço de nitrogênio com mais baixo que o da atmosfera já foi observada em outras bactérias aeróbias fixadoras de N como
Azoto-bacter (Parker 1954, Tschapek & Ciambiagi 1055).
Um aumento da ocorrência de Bcijerínckia com a umidade do solo até a inundação ainda foi observado por Dõbereiner & Alvahydo (1959). Schmidt & hp-pel (1957) explicaram esta aparente controvérsia pelo fato de a fixação do nitrogênio em si ser um processo redutivo, sendo prejudicada pela p02 elevada da atmosfera, enquanto o desenvolvimento de
Azoto-hacter suprido com N mineral aumentou com o
aumento da pO, até duas vêzes a pressão parcial do
02 da atmosfera. Pnq. egropec. bra. 5327-332.1970
5,4 Cram8noo G/E 6,1 a o L9. a a o 4,11 Ciperaceoe E 3,0 Grwnjoeas O 6,2 a a 5,5 a E 12,2 O 5,6 e E 5,0 a O/E 5,0 O LI ci 0,2 a. 5,2 e E 6,0 e e 6,0 Coonpoüiee O/E 6,5 Cornelinavoo a 5,8 Leumtneaac a 6,8 Grnminoaa 0-3 Ciperaceae e 5,1 Grarr4nea a 2,6 Ciperasoae O 5,6 Grasoineac e 5,6 0n&300000C O/E 5,6 C0peraoeae a 5,5 Gramineos a 5,2 a 5,6 e a 4,5 a o 5,1 » o 1.4 0nagrcear e 5,2 Craonineao a 5,5 a = 5,4 o. Árg.A 7,3 Legwnicosae a 62 Sem vegetaçso a 5,9 a a 6,2 5.2 Geamineaa e a Legumnoaae
5,0 Sem vegetaç90 Arg. A
7,7 a a 7,2 8,3 0 a 5,7 Compoeitae O 6.5 Gramneae E/O 01 Ticoo.e » 5,8 Omagraccao O 5,1 . o 3.2 Ciperaccae 5,3 a a 6,2 Compositae E/lO 4,0 Gremioeaa a
4,9 Sem vegetallo Arg. A
5,5 a Arg. 3,7 a ) 4,2 3.8 . a T 3.8. e a. 1 Km47 2 * 2 a 4 5 a 0 a .9 o III a 11 a 12 13 14 e 15 e 16 = 17 -) 15 a 19 a 20 21 a 22 e 23 e 21 25 e 28. a 27 a 28 o 29 a 30 a .31 a 32 a 33 a 11 a 35 35 a 37 a 19 30 a 40 a 41 Matlo 42 Fotrolina 43 e 41 a 45 Km47 411 47 a 48 e 49 e 50 a 51 a 52 a 13 51 BelOm 55 e 56 a 57 a 15 a 50 a 60 a
OCORRÊNCIA DE Derxia sp. EM SOLOS 329
QUADRO 1. Ocorrwia de Deaxia sp. em 100 civnostra.s de so10 (m4diae de 2 p11aeae, de 1 a 44)
e de 4 phwas, de 45 a 100)
Ocorrêacie
Amostra Lõcal p11 Veeeta90 SoIo Umidade os hors de por6ea positivas) da olet* Solo Raia Ümido . 457 - a 77.5 50 = O 20 bOca . O O Úmida O -0 U'nido 7.5 10 SOco O O Úmido 2.6 10 a O O a 10 O a O O SOco 0 0. Úmido 0- O a O O a 12.5 20 a O 10 SOco 5 O e O. O e . O O a O O a 19 O a O O Iouadado O 90 a 27.5 10 -Úmido O . .0 a O O a O O Tundade O 130 e O 20 O 2.5 20 a O 10 a O 30 a O O a 0 20 SOco O - -. a O - e .0 o O - e O - Sêco O - a O - a O - a O - tmido 2.5 O bOca . 20 20 a O O Úmido O O a O 10 a 1 O a O O e . 3,5 O • . 2.5 10 a 1 10 » 0• .0 Inundado 7.5 Úmido O inundado O Úmido 0. - o O -
330 ADALIZ BEZERIIA CAMPËLO e JOHANNA DBERE1NER
Ocorrência Umidade na hora (% de por58es pOOitLVM)
Amostra I,ocal pIO Vegetaç8o SOIL.
da coleta
Solo Raiz
61 o LI
62 o Li Granzincoe Lat. trans. o
o
63 o 5,3 Som vcgetaçlo Acg. A o O
64 o 5,0 LA o O 45 o 5,3 o A o 87 - 59 4,8 o Lat. trans. o 0 - 67 5,2 o LA Inundado 1 - 60 o 5,8 Le,oainosoo A Úmido O - 69 o 4,8 GrdMineng o o 75 3 70 o 5,0 o LA • O O 71 o 0,4 75 65 72 o 5,2 o o o 20 10 73 o 5,3 o o e O O 74 o 5,8 o o o 7,5 O
75 Belém 5,9 Gruonineoo LA Úmido 5.2 13
79 o 5,7 o A Béco 3.7 15 77 o 6,2 o o Úmido 50 os 79 o Legami000'o o Sêcos 1) 73 o 8,3 o Arg. A Úmido O O 93 o 3,8 Sem vegeta00 A 81 o 6,4 Legu,ni000ns > o 82 o 7,9 o Arg. A o O 9 83 o - o o 1 3 O
84 Belém 6,3 Leuminonae Arg. A Úmido 1 10
85 RiO 47 5,6 (7t'imiCioO E. o 0 1) 86 5,3 E/O o O 9 87 o 5,1 o E o O 15 80 o 0,4 o O o O O 89 o 6,0 o O O O O 90 6.5 e o O O 91 e 6,3 o o O O O 02 • 5,4 e o o O O 03 o 6,2 • O Inundado O O 94 • 8,1 Comehnuoeao O Úmido O 3 SI a 5,6 LoumiOooaO E • 0 O 66 o 5,9 Composlus o o O O 97 o 5,4 Gramiroae 3 99 o 6.1 Ciperuceoe O O O O 99 o 5,9 Gcamioeae E/O e o 103 o 5,7 Leguminosao o o O O
E-Sério Ecologia (grey hidromórtico) O-Sécio Ouandu (solo hidroiiiórfico) GIE-Tranaiçto eore Ecologia e Gozada A-Solo arenoso ala claaoificado Arg.-Sulo argiluno nOu tlosnifcadu LA-Latonoolo amarelo
Lat. traiio.-'Lterito de tramiç6o
O-Clareira T-Torfoo.
Observando-se ainda no Quadro 1 a dependência da ocorrência de Dercia, do pI-I do solo0 verifica-se
que o maior número de amostras positivas está na faixa de pH 5,1 a 5,5 (Fig. 2), tendo, entretanto, havido amostras positivas na faixa tôda entre 4,5 e 6,5. Quatro amostras com pH abaixo de 4,5 e 8 amostras com pli acima de 6,5 no continham a bactéria. Pela descriçáo de Jensen et ai. (1960), em
Pi'oq, agropcc. bra.s. 5:327-392.1970
meio de cultura, Derxia gumrnosa se desenvolve entre pH 5,0 e 8,5, mas em traball3o posterior, Dibereineê (1966) observou a ocorrência em solos com pH entre 5,0 e 6,2.
A ocorrência de Derria, no parece ser restrita à rizosfera de certas plantas, como o é, por exemplo,
Azotobacter paspail (Dõbereiner 1966), pois foi en.
OCORRÊNCIA DE Dcrxia op. EM SOLOS 331
57-4,4 4-5,0 5.1-5.5 5,1-5,0 5.1-8.5 59,3
Pil
FiO. 2. Efeito do p11 na ocorrência de Decais.
tal e com plantas as mais diversas. Comparando-se o nsimero de colônias contadas em placas inoculadas com solos com as inoculadas com pedacinho de raízes, verifica-se que 33% de amostras de raízes e 26% de amostras de solo resultaram positivas (Fig. 3).
c
a
z
1-21 22-41 42-51 52-SI 52-100
SLiMtSO tE CGLONIAS 1% Dt POSÇÓES DE SOLO POSItI005)
F1C. 3. Diatrihuiç3o da freqülncia de porçôos de anta poei-
tieqa (Am.oatrao onde apenas as caízes foram positivas, edo est cio incluicicca nesta figura).
Os dados apresentados no presente trabalho de-inonstram que Derxia parece ocorrer com bastante Ereqüência, sendo sua ocorrência pouco menor que a de Beijerinckia que foi estimada em 55 a 56% (Do. bereiner 1968), e provávelmente ligada às condições
tropicais. Não parece, assim,ser "extremamente rara" como observado por Jensen (1965). Não tendo sido ainda perfeitos os métodos usados, possivelmente a sua distribuição será maior do que a encontrada no presente estudo,
CONCLUSÕES
Os resultados obtidos neste estudo preliminar per-mitem tirar as seguintes conclusões:
a) a ocorrência da bactéria é condicionada & umi-dade abundante do solo, sendo a maior percentagem de amostras positivas encontrada em solos inundados; b) com relação ao pil, foi na faixa de 5,1 a 5,5 que ocorreu a maior percentagem de amostras posi-tivas, embora a bactéria tenha ocorrido desde pil 4, até 6,5;
c) o tipo de cobertura vegetal pouco ou nada in-fluiu, sima vez que amostras de solos sem vegetação ou com as mais diversas plaiitas continham a bactéria; contudo foi obtido maior niimero de colônias em inóculos de pedaços de raízes cIo que nos de por. ções de solo;
d) o ni'jmero de solos que contêm a bactéria pode. cá ser bem maior do que o estimado neste trabalho (36%), levando-se em consideração que os métodoi para o isolamento, embora melhorados, ainda não. foram perfeitos.
REFERËNCIAS
Canipdlo, A.B. & Dtbereiner, J. 1969- Methodo for the isolation ai Deram. Int. News Rol]. Soil Biol. (No prelo) Chakravorty, S.C. & Das. N.B. 1963. Studies on nitrogen fixation and raspiratery activity of Derxia gummosa. Indian J. Expi. BioL 3:234-239.
Diiboreiner, J. & Álvahydo, R. 1959. Influência da umidade do solo na populaçlo de bactédas do gênero Rei jetinckia Der. Ciência e Cultura 11:208-218.
Dobereiner, J. 1966. Azofúbactet paspati sp, e, lusca bactéria fixadora cio nitrogênio na rizotfera de Pas-patum. Pesq. agropec. bras. 1:357-367.
Dcabereiiier, 1. 1968. Non-symbiotic nitrogen fixatin ia tropical soils. Pesq. agropec. bras. 3:1-6.
Jensen, 1I.L., l'etersou, El., De, P.E. & Bhattachcuya, R. 1960. A new nitrogen fixing bacterium: Decaia gummosa nov. gen. 00v. sp. Arch. Mikrobiol. 36:182-195. Jemen, ILL. 1963. Non-svmbiotic nitrogen fixatiocs. Ia
Bar-thoiomew, W.V. & Clark, F.E. (ed.), Soil Nitrogen. Am, Soe. Agreri. Inc. FubI., Madison, \Vis.
Parker, C.A. 1954. Effect of oxygan ao the fixation ef nitro. geis by Azotobacter. Natura, Looci., 173:780.
Roy, A.B. 1962, A Nw species ei Decaia. Nature, Lood.,
- 194:604-605.
Schmidt-Lorenz, W. & Rippel-Bsldes, A. 1937. Wirkung des Sauerstoff-Partialdrucks auf Wachatuin mcd Stickstoffbm-dung von Azotobacter chroococvwn Beij. Arch, Mikrobiol. 28:45-68.
Tschcspek, M. & Giambisgi, N. 1933. Nitrogen fixation ei
Azotohacter iii mil - Ito inhibition by oxygen. Arch.
Mikro-biol. 21:376-290.
332 AL)ALJZ BEZERRA CAMPÊLO e JOHANNA DÔBEREINER
OCCURRENCE OF Derxia sp. IN SOME BRAZILIAN SOILS
Abstract
Derxia occurrence was studied in 100 soil samples collected in the States of São Paulo, Rio de Janeiro
Pernambuco and Pará.
Soil bacteria were isolated ou a nitrogen free agar media containing starch as a carbon source and added sodium bicarbonate. Plates were inoculated by placing bits of root material or soil granules directly on the surface of the media.
Tlie bacteria was found iii soils from the States of Pará and Rio de Janeiro but not in the city soils of São Paulo and Pernambuco. Of thc total number of soil samples 36% were positive. Soil humMity apparently favored Derxia development 77% of the floocled soils, 36% of the hmnid soils and only 13% of the dry collected soils contained the bacteria. Its occurrence appeared to be more frequent on plates inoculated by roots (33%) than on those inoculated with portions (26%).
Derxia sp. was found iii soils of a pH range between pH 4.5 and 6.5, the largest occurrence bel rig observed
between a pH 5.1 and 5.5.
