Fixação Biológica de Nitrogênio, Notas de estudo de Agronomia

Baixe Fixação Biológica de Nitrogênio e outras Notas de estudo em PDF para Agronomia, somente na Docsity! SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO........................................................................................................................................... 4 2. DIAZOTROFOS DE VIDA LIVRE ............................................................................................................ 6 3. DIAZOTROFOS ASSOCIATIVOS ........................................................................................................... 8 3.1. ENDOFÍTICOS FACULTATIVOS ................................................................................................................ 8 3.2. ENDOFÍTICOS OBRIGATÓRIOS ................................................................................................................ 9 4. DIAZOTROFOS SIMBIÓTICOS............................................................................................................. 14 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS.................................................................................................................... 19 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...................................................................................................... 19 4 Fixação Biológica de Nitrogênio: Bactérias Fixadoras de Nitrogênio de Importância para a Agricultura Tropical Victor Augustus Marin1 Vera Lúcia Divan Baldani2 Kátia Regina dos Santos Teixeira2 José Ivo Baldani2 1. INTRODUÇÃO Com a exceção da água, o nitrogênio é geralmente considerado o nutriente mais limitante para o crescimento de plantas no seu ambiente natural (Franco & Döbereiner, 1994). Além do carbono e hidrogênio, o nitrogênio é o nutriente mais abundante na matéria viva, participando na composição de moléculas de ácidos nucléicos, proteínas e polissacarídeos entre outras. Entretanto, apesar de ser requerido em quantidades significativas pelos seres vivos, na natureza este elemento é encontrado em abundância em uma forma quimicamente muito estável e portanto sua pronta assimilação pela maioria dos seres vivos é limitada, requerendo sua transformação para uma forma combinada que facilite sua assimilação. O aumento da população neste século foi suportada, primeiro, pelo processo de Haber-Bosch (que combina nitrogênio e hidrogênio, formando amônia ou produzindo outros compostos como uréia), sendo necessário cerca de 1,3 toneladas de combustível fóssil para fixar 1 tonelada de nitrogênio em alta pressão (35 a 100 Mpa) e temperatura (300 a 400oC), com cerca de 77x106 toneladas de nitrogênio aplicados globalmente como fertilizante, o requerimento de combustível fóssil é cerca de 91x109 toneladas por ano, isto corresponde a aproximadamente 1,4% de todo o combustível fóssil consumido; e segundo, pela Revolução Verde, que é o aumento da produção de cereais associada a utilização, em doses elevadas, deste tipo de fertilizante sintético. Além do alto consumo de combustível, existem outros problemas como: a contaminação da água e alimentos por NO3 e NO-2, a toxicidade das plantas pela presença de altos níveis de NO-2 nos solos; alteração no 1 Bolsista de Doutorado do CNPq 2 Pesquisadores da Embrapa Agrobiologia, Caixa Postal 74505, CEP: 23851-970 Seropédica, RJ. 7 Os diazotrofos de vida livre foram os primeiros a serem reconhecidos, como é o caso de Beijerinkia fluminensis e Beijerinkia indica, isoladas da rizosfera de plantas de cana-de-açúcar crescidas em solos tropicais, sendo demonstrado o seu potencial na associação com gramíneas (Döbereiner & Ruschel, 1958; Döbereiner, 1959). Estas bactérias colonizam preferencialmente o rizoplano e a rizosfera de plantas de cana-de-açúcar, em que os exudados, principalmente açúcares, estão envolvidos nesta associação, pois as bactérias são encontradas principalmente em áreas onde estes compostos são liberados (Döbereiner & Alvahydo, 1959). Representantes do gênero Beijerinkia são aeróbicos, quimioheterotróficos, podendo crescer em solos ácidos (pH 3,0 e 4,0). A eficiência da FBN neste grupo de diazotrofos é geralmente 10 - 13 mg N/g glicose consumida em um meio livre de nitrogênio contendo 1 ou 2% de carboidrato (Becking, 1991). Bactérias do gênero Klebsiella e Enterobacter da família Enterobacteriaceae são anaeróbicas facultativas que fixam nitrogênio, porém requerem compostos nitrogenados para crescer sob condições estritamente anaeróbicas. Entretanto, as condições para fixação de N2 em K. pneumoniae, descritas por Mahl et al. (1965), revelaram que quando nitrato está presente no meio de cultivo pode ser utilizado como aceptor final de elétrons da cadeia respiratória permitindo dessa forma a geração de energia suficiente para o processo de FBN. A família Azotobacteraceae é representada por dois gêneros, Azotobacter e Azomonas, sendo todos aeróbicos, heterotróficos e fixadores de nitrogênio. Dentre as espécies de Azotobacter conhecidas, as mais comuns são A. chroococcum, A. vinelandii e A. paspali, sendo esta última a mais estudada ecologicamente. Azomonas spp. têm sido encontradas em habitats de água corrente. Existe somente um relato na literatura sobre a ocorrência de uma espécie desse gênero em solo, a A. macrocytogenes, diferindo das outras espécies por utilizar como fonte de carbono manitol e maltose e por não utilizar malonato (Döbereiner et al, 1995; Becking, 1991b). Segundo Baldani et al. (1997) a atual função das bactérias de vida livre na associação com as gramíneas é uma questão que ainda requer esclarecimento. Entretanto, somente em um caso, há uma forte evidência de que um diazotrofo de vida livre, Azotobacter paspali, contribua para a acumulação de nitrogênio na planta. Os resultados de Boddey et al. (1983) revelaram, através da técnica de diluição isotópica de 15N, que em Paspalum notatum cv. Batatais cerca de 20 kg de N 8 acumulado.ha-1.Ano-1 foi derivado da FBN, devido a associação muito específica desta gramínea com o diazotrofo rizosférico A. paspali (Döbereiner, 1966). 3. DIAZOTROFOS ASSOCIATIVOS Dentro deste grupo podemos dividir os diazotrofos em dois grupos de acordo com a proposição de Baldani et al. (1997a): endofíticos facultativos (podem colonizar tanto a rizosfera como o interior das raízes) e os endofíticos obrigatórios (colonizam o interior das raízes). 3.1. Endofíticos Facultativos Somente após a redescoberta do gênero Azospirillum (grupo predominante nos endófitos facultativos) por Döbereiner & Day (1975), os cientistas no mundo todo mostraram interesse na associação dos diazotrofos com as gramíneas (Döbereiner & Baldani, 1982). O isolamento das espécies de Azospirillum como fixadores de nitrogênio se deveu a introdução de meios semi-sólidos sem N. O desenvolvimento do meio semi-sólido foi um fato muito importante para o isolamento de diazotrofos com caracter microaerofílico. No caso de Azospirillum e outros diazotrofos, o crescimento dependente de fixação de N2 ocorre em regiões do meio de cultura onde a taxa de difusão de O2 está em equilíbrio com a taxa de respiração das bactérias e, posteriormente, a película formada vai se deslocando até a superfície do gradiente de oxigênio, graças ao fenômeno de aerotaxia (Döbereiner et al., 1995). Os microrganismos desse gênero colonizam tanto o interior quanto a superfície das raízes de várias gramíneas forrageiras e cereais, sendo então chamado de diazotrofo endofítico facultativo (Döbereiner & Baldani, 1982). A distribuição ecológica de Azospirillum spp. é extremamente ampla podendo ser considerada uma bactéria universal encontrada colonizando plantas crescidas em diferentes habitats (Döbereiner et al., 1976; Döbereiner & Pedrosa, 1987). Estirpes tem sido encontradas em associação com plantas monocotiledôneas, incluindo milho, arroz, cana-de-açúcar, sorgo, gramíneas forrageiras como Digitaria e “Kallar grass” (Döbereiner et al., 1976; Haahtela et al., 1981; Reinhold et al., 1986; Rennie, 1980; Wong & Stemberg, 1979) e com as dicotiledôneas (Rao & 9 Vankateswartu, 1982). O gênero foi definido por Tarrand et al. em 1978 e hoje compreende seis espécies, caracterizadas com base fenotípica, análise do DNA:DNA e sequência da 16S rRNA: A. brasilense e A. lipoferum (Tarrand et al., 1978), A. amazonense (Magalhães et al., 1983), A. halopraeferens (Reinhold et al, 1987), A. irakense (Khammas et al., 1989) e A. largomobile (Dekhil et al., 1997). Tanto A. lipoferum como A. brasilense utilizam malato como fonte de carbono, mas somente o primeiro consegue utilizar glicose (Baldani et al., 1997a). As duas espécies também tem a habilidade para produzir fitohormônios como IAA. Os genes para a biossíntese desse fitohormônio foram encontrados também em A. amazonense, mas não em A. irakense (Vandebroek & Vanderleyden, 1995). A habilidade para utilizar sacarose é a principal característica de A. amazonense e A. irakense, embora somente a primeira espécie seja hábil para crescer em vários pHs, sendo que para as demais espécies é requerido um pH perto do neutro. O ótimo crescimento com relação a temperatura, está entre 32 e 37ºC, sendo que A. halopraeferens tem um crescimento ótimo a 41ºC e possui tolerância à condições salinas. Complementando, A. irakense hidrolisa pectina e também tolera altas concentrações de sais (Baldani et al., 1997a; Döbereiner et al, 1995). Várias estirpes de Azospirillum reduzem nitrato a nitrito, o qual é acumulado no meio semi-sólido ou sob condições anaeróbicas, e nitrito a óxido nitroso e dinitrogênio (Döbereiner, 1991). Segundo Baldani et al. (1997a), embora várias características ecológicas e fisiológicas estejam sendo desvendadas, ainda falta conhecimento sobre o mecanismo envolvido na interação bactéria-planta e como ele contribui para o nitrogênio acumulado nas plantas. Apesar das diferentes formas de interação, estes diazotrofos, quando estão em associação com gramíneas, garantem aumentos de 5 a 30% na produção (Baldani et al., 1983; Okon & Labandera-Gonzalez, 1994). 3.2. Endofíticos obrigatórios Entre os diazotrofos endofíticos obrigatórios estão: Acetobacter diazotrophicus (Cavalcante & Döbereiner, 1988), Azoarcus spp. (Reinhold-Hurek et al., 1993), Herbaspirillum seropedicae (Baldani et al., 1986), Herbaspirillum rubrisubalbicans (Baldani, 1996; Gillis et al., 1991; Baldani et al., 1996) e Burkholderia spp. (Yabuuchi et al., 1992; Baldani et al., 1997b). Essa característica, 12 lado, existe a evidência de que sua disseminação pode ocorrer através de sementes, já que foram obtidos isolado de sementes de cereais como o arroz (Baldani et al., 1995). Além disso, H. seropedicae não sobrevive bem no solo natural, como outros endófitos, sendo sua sobrevivência menos afetada em solo estéril, o que indica que fatores biológicos interferem na sobrevivência desta bactéria. Todavia, a taxa de sobrevivência de H. seropedicae em ambos os solos foi mais alta do que a observada para A. diazotrophicus (Caruso e Baldani, 1995). A outra espécie do gênero Herbaspirillum, H. rubrisubalbicans, foi derivada da reclassificação de Pseudomonas rubrisubalbicans, considerada um agente fitopatogênico causador da doença conhecida como estria mosqueada em algumas variedades susceptíveis de cana-de-açúcar cultivadas no Brasil (Pimentel et al., 1991). Esta espécie foi incluída no gênero Herbaspirillum com base na homologia DNA:rRNA e em algumas características fisiológicas, como incorporação do gás 15N2 (Gillis et al., 1991; Baldani et al., 1996). Estudos de caracterização ecológica dessa nova espécie demonstra claramente a ocorrência de H. rubrisubalbicans em raízes, caules e folhas de cana-de-açúcar de todas as partes do mundo, sendo também encontrada em arroz e palmeira (Ferreira et al., 1995; Baldani et al.,1997a; Olivares et al., 1996). O gênero Azoarcus inclui as espécies A. indigens, A. communis, A. tolulyticus, A. evansii e alguns poucos isolados que, por não mostrarem alta homologia com estas espécies, são chamados Azoarcus sp., tendo sido todos isolados de raízes de “Kallar grass” (Leptochloa fusca (L.) Kunth) crescidas em solos salinos do Paquistão (Reinhold-Hurek et al., 1990; Reinhold-Hurek et al., 1993; Anders et al., 1995; Zhou et al., 1995). As espécies podem ser diferenciadas através do uso de ácido p-amino benzóico (A. indigens) e uso de citrato e D-alanina (A. communis), crescem em altas temperaturas (37-40 ºC) e pH ótimo em torno de 6,5-6,8 (Döbereiner et al., 1995). Enzimas como celulases, exoglucanase e uma endoglucanase, sempre detectadas em Azoarcus, podem contribuir para o processo de infecção deste endófito obrigatório dentro da planta (Hurek & Reinhold-Hurek, 1994; Reinhold-Hurek et al., 1994). A maioria do grupo II rRNA de Pseudomonas pertence a subclasse β de Proteobacteria e foi transferido recentemente para o novo gênero Burkholderia (Yabuuchi et al., 1992; Urakami et al., 1994; Tran Van et al., 1994; Gillis et al., 1995), 13 com base na sua composição celular, sequenciamento da 16S rRNA, homologia DNA:DNA e características fenotípicas (Yabuuchi et al., 1992; Yohalem e Lorbeer, 1994). Esta bactéria, que foi originalmente descrita como agente causal da podridão mole em cebola (Burkholder, 1950), tem sido encontrada em diferentes tipos de solos e raízes. Atualmente esta bactéria é considerada de grande importância devido ao seu uso no controle biológico, por apresentar antagonismo a alguns fungos e patógenos de plantas existentes no solo (Mcloughlin et al., 1992), assim como por degradar alguns pesticidas (Jacobsen, 1997; Mars et al., 1996; Peñaloza- Vazquez et al., 1995). Gillis et al. (1995) transferiram P. andropogonis e P. cocovenenans para o gênero Burkholderia, incluindo uma nova espécie B. vietnamiensis (Tran Van et al., 1994) para estirpes fixadoras de N2 isoladas da rizosfera de arroz. Além disso, dois isolados do gênero Burkholderia, que fixam nitrogênio, foram obtidos de amostras de material humano, e de acordo com as características genéticas, foram incluídos na espécie B. vietnamiensis. Da mesma forma, a ocorrência de B. cepacia não está apenas restrita ao solo e raízes das plantas, uma vez que também tem sido encontrada em pacientes com fibrose cística (Goldmann & Klinger, 1986) e como contaminante de soluções empregadas em práticas hospitalares (Bevivino et al.,1994). Durante o desenvolvimento dos trabalhos de levantamento ecológico de diazotróficos em plantas de arroz (Oliveira, 1992) e de mandioca (Balota, 1994), foi observada a presença de um novo microrganismo com algumas características fisiológicas semelhantes ao Herbaspirillum, mas apresentando características morfológicas distintas e que foi inicialmente denominado de bactéria “E” (Oliveira, 1992). No meio semi-sólido desenvolvido por Oliveira (1992), o qual continha glicose, oxalato e citrato para o isolamento de diazotrofos de raízes e colmos de arroz que utilizassem estas fontes de carbono, observou-se um crescimento lento da bactéria (Baldani et al., 1996). No entanto, como a cultura do arroz é de grande importância, Baldani (1996) decidiu fazer um trabalho mais completo sobre esta bactéria diazotrófica, que consistiu no aprimoramento do meio de cultivo, visando avaliar a ocorrência desta bactéria nas diversas partes da planta e obter dados de fisiologia e genética, que permitiram agrupá-la dentro do gênero Burkholderia sp. Neste novo meio (denominado JMV) foram obtidos 37 novos isolados de diferentes variedades de arroz, 10 de cana-de- açúcar e 6 de batata-doce. Essa bactéria pode ser encontrada em números relativamente altos no interior das raízes, colmos e folhas de arroz, cana-de-açúcar, 14 mandioca e batata-doce. A eficiência da fixação de N2 em meio JMV semi-sólido (0,5% manitol) variou de 9,7 a 14,9 mg de N fixado/g de carbono consumido. Esta eficiência é similar a obtida por H. seropedicae no meio NFb, onde a eficiência variou de 12 a 15 mg de N fixado/g de malato ou 13 mg de N fixado/g de manitol consumido (Baldani et al., 1986; Baldani, 1996). Hartmann et al. (1995), verificaram através do sequenciamento parcial da 23S e 16S rDNA da estirpe PPe8, que apesar pertencer ao gênero Burkholderia, não se inclui na espécie B. vietnamiensis e, portanto, corresponde a uma nova espécie. Kirchhof et al. (1995) utilizando sequências da 23S rRNA dos isolados PPe8 e M130, também verificaram a existência de dois grupos distintos, um deles formado por 4 isolados obtidos de cana-de-açúcar e o outro formado pelos demais isolados obtidos de arroz, mandioca e batata-doce. A função deste novo endófito, na associação planta-bactéria é ainda desconhecida, e estudos mais detalhados são necessários para elucidar seu papel em comparação com outros endófitos (Baldani, 1996). 4. DIAZOTROFOS SIMBIÓTICOS A capacidade de fixar nitrogênio simbioticamente é encontrada em vários grupos de microrganismos e, em alguns casos, observa-se a formação de estruturas diferenciadas. Em relação ao rizóbio, durante a sua associação com leguminosas, são observadas estruturas chamadas nódulos. Esses microrganismos são tipicamente hábeis para invadir as raízes de plantas leguminosas de zonas temperadas e tropicais, fazendo com que ocorra a formação do nódulo. Nos nódulos, o rizóbio, na forma pleiomórfica (bacteróide) está normalmente envolvido na fixação do nitrogênio atmosférico dentro de uma forma combinada (amônia), que pode ser utilizado pela planta hospedeira. Atualmente, são conhecidos cinco gêneros de diazotrofos da família Rhizobiaceae: Azorhizobium, Bradyrhizobium, Rhizobium, Sinorhizobium, Mesorhizobium e Allorhizobium (Dreyfus et al., 1988; De Lajudie et al., 1994; Martinez-Romero & Caballero-Mellado, 1996; Jarvis et al., 1997; Lajudie et al., 1998). Segundo Franco & Döbereiner (1994), as leguminosas se prestam aos mais diversos usos, sendo que a maioria das espécies de importância econômica são capazes de nodular e fixar N2 atmosférico em condições mínimas de nitrogênio. A taxa de fixação varia com a espécie, mas é geralmente limitada pelas condições 17 as estirpes requerem pantotenato e ácido nicotínico, mas suas reações a outras vitaminas são variáveis e todas produzem citocromo oxidase e catalase. As células produzem uma reação ácida em meio contendo sais minerais com várias carboidratos. O gênero possui as seguintes espécies: S. meliloti (nodulando Medicago) S. fredii (Glycine) S. saheli , S. teranga (Acacia) (Chen et al., 1988; De Lajudie et al., 1994) e S. medicae (nodulando Medicago polymorpha) (Brunell et al., 1998). O novo gênero Allorhizobium está representado pela espécie A. undicola, bactéria fixadora de nitrogênio capaz de formar nódulos no caule de Neptunia natans, uma leguminosa tropical de ocorrência no Senegal (Lajudie et al., 1998). Foi demonstrado que este grupo é fenotipicamente e filogeneticamente separado das espécies descritas anteriormente, sendo o seu vizinho mais próximo, o Agrobacterium vitis, com 96,2% de homologia, deduzido pelo sequenciamento do gene 16S rRNA. As células são gram-negativas, aeróbicas e móveis, quimiorganotróficas e utilizam uma série de ácidos orgânicos e aminoácidos como fonte de carbono para crescimento. Várias características descriminativas podem ser usadas para diferenciar A. undicola dos outros gêneros que nodulam as leguminosas. Em particular, o crescimento em adonitol, N-acetil-glucosamina, D- melibiose, D-rafinose, L-fucose, gluconato, butirato, glutarato, DL-glicerato, L- tartarato, citrato e L-ornitina. Entretanto, 3-cetolactose não é produzido a partir de lactose. Crescimento em meio contendo carboidrato é usualmente acompanhado pela produção de polissacarídeos. Estirpes de A. undicola podem formar nódulos e fixar nitrogênio em Neptunia natans. Pode também nodular Medicago sativa, Acacia senegal, Acacia seyal, Acacia tortilis subsp. raddiana, Lotus arabicus e Faidherbia albida, mas os nódulos nem sempre fixam nitrogênio. Nenhuma estirpe foi encontrada capaz de nodular Sesbania rostrata, Sesbania pubescens, Sesbania grandiflora, Vigna unguiculata ou Macroptilium atropurpureum (Lajudie et al., 1998). Além dos rizóbios, bactérias pertencentes ao gênero Frankia, também fazem simbiose com diversas plantas. Essas bactérias são aeróbicas ou microaerofílicas, gram-positivas, embora as células mais velhas podem ser gram variável, pertencendo a ordem Actinomicetales, uma ordem de bactérias filamentosas, sendo a simbiose chamada de actinorriza. As principais plantas que participam da simbiose com Frankia são do gênero Alnus, Casuarina e Elaeagnus. Há uma grande diversidade de plantas noduladas por Frankia incluindo mais de 200 espécies 18 distribuídas em 24 gêneros de oito famílias (Stacey et al., 1992; Kuss-Danell, K., 1997). Frankia tipicamente produz um micélio vegetativo composto de filamentos septados, sendo que neste micélio podem ser produzidos dois tipos de células, a vesícula, a qual é o sítio da fixação de nitrogênio (Meesters et al., 1987) e o esporo, desenvolvido no esporângio, e que pode persistir no solo por um longo tempo (ex.: 30 meses) (Tortosa & Cusato, 1991). Há uma grande dificuldade em se isolar este microrganismo, devido ao seu crescimento muito lento em comparação com os demais microrganismos do solo. O meio para o seu isolamento não contém nitrogênio e é composto de sais inorgânicos simples com solução de propionato de sódio como fonte de carbono (Baker, 1989). Os ácidos orgânicos tem mostrado ser melhores fontes de carbono para muitas espécies, com succinato, piruvato e propionato sendo os melhores e muitos açúcares podem ser utilizados. As diferentes estirpes podem diferir em sua velocidade de crescimento em diferentes fontes de carbono (Baker & Mullin, 1992). Algumas estirpes produzem enzimas como celulase, pectinase e proteinase em culturas puras (Benson & Silvester, 1993). O processo de infecção por Frankia inicia como uma relação simbiótica com a planta hospedeira podendo ser de dois tipos, infecção de raízes e infecção via penetração intercelular, sendo estes modos análogos aos observados nos legumes simbióticos (Miller & Baker, 1986; Sprent, 1989). Ao contrário dos nódulos dos legumes que são limitados por oxigênio, nódulos actinorrizais mostram máxima velocidade de fixação de nitrogênio em níveis atmosfériccos de oxigênio (Gauthier et al., 1981). Plantas actinorrizais (como os gêneros Alnus spp., Comptonia, Myrica, Coriaria e Datisca spp., Gymnostoma, etc) são mais numerosas e possuem maior diversidade em regiões temperadas, onde são frequentemente encontradas em solos pobres em nitrogênio (Baker & Mullin, 1992). Uma outra simbiose de grande importância é a que ocorre entre as cianobactéria e várias plantas. Elas são procariotos gram-negativos, que fazem fotossíntese com aspectos muito similares as plantas superiores. Possuem células especializadas em fixar nitrogênio, os heterocistos, pois a cianobactéria faz na mesma célula a fotossíntese (processo oxigênico) e a fixação de nitrogênio (processo sensível ao oxigênio). No caso de simbiose entre cianobactérias e plantas podemos citar como plantas hospedeiras as angiospermas (gênero Gunnera), gimnospermas (cicádias), pteridófitas (Azolla), briófitas (gênero Anthosceros, Blasia, Cavicularia e Sphagnum), sendo que a maior parte das associações, são de 19 espécies dos gêneros Nostoc e Anabaena. Além disso, fungos e algas formadoras dos líquens constituem alguns exemplos de simbiose (gênero Collema, Peltigera, Leptogium, etc), (Schenk, 1992; Sprent & Sprent, 1990; Stacey et al., 1992). 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS A aplicação prática da FBN em gramíneas ainda é incipiente, porém grandes avanços tem sido obtidos em termos da identificação da contribuição da FBN e a manipulação das associações bactérias fixadoras de nitrogênio com as gramíneas visando aumentar sua eficiência. As pesquisas conduzidas no Centro Nacional de Pesquisa de Agrobiologia já levaram a identificação de nove espécies de bactérias diazotróficas. Dentre as espécies de bactérias diazotróficas que colonizam raízes, colmos e folhas de cana-de-açúcar, estão o Acetobacter diazotrophicus, Herbaspirillum seropedicae, H. rubrisubalbicans e Burkholderia brasilensis. O nitrogênio oriundo da FBN em cana-de-açúcar é de até 60%, ocasionando uma economia de R$ 150 milhões em fertilizantes nitrogenados. Mesmo assim, ainda não se conhece a(s) bactéria(s) responsável pela FBN em cana. Nas leguminosas, a FBN associada a soja é a de maior expressão, podendo ser estimado que na condição brasileira quase 2 bilhões de dólares tem sido economizados anualmente com a FBN. Isto se deve em boa parte ao melhoramento vegetal direcionado para uma maior contribuição da FBN e de diversos trabalhos de seleção de rizóbios adaptados à s condições dos solos brasileiros. No caso de outras leguminosas como o feijão, foram isoladas estirpes que são tolerantes a acidez e a altas temperaturas podendo a inoculação com estas estirpes duplicar a média da produtividade nacional. Entretanto, nem sempre as respostas a inoculação são positivas. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AMARGER, N.; MACHERET, V.; LAGUERRE, G. Rhizobium gallicum sp. nov. and Rhizobium giardinii sp. nov., from Phaseolus vulgaris nodules. International Journal of Systematic Bacteriology, Baltimore, v.47, n.4, p.996-1006, 1997. 22 BENSON, D.R.; SILVESTER, W.B. Biology of Frankia strains, actinomycete symbionts of actinorhizal plants. Microbiological Reviews, Washington, v.57, n.2, p.293-319, 1993. BEVIVINO, A.; TABACCHIONI, S.; CHIARINI, L.; CARUSI, M.V.; DEL GALLO, M.; VISCA, P. Phenotypic comparison between rhizosphere and clinical isolates of Burkholderia cepacia. Microbiology, New York, v.140, n.5, p.1069-1077, 1994. BIOLOGICAL nitrogen fixation: the global challenge & future needs. 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