Diversos experimentos foram conduzidos com a finalidade de se avaliar a fixação biológica de nitrogênio em cana-de-açúcar. Foi observada a atividade da nitrogenase em plantas inteiras e raízes de cana-de-açúcar em sistema intacto e perturbado, utilizando-se o método da redução de acetileno, sendo o etileno evoluído determinado por cromatografia de gás e por método químico-colorimétrico; bem como, foi estimada a fixação de nitrogênio, incubando-se “seedlings” de cana-de-açúcar em câmara com atmosfera controlada com 15-dinitrogênio. Os resultados obtidos evidenciaram a presença de sistema fixador em torno das raízes de cana-de-açúcar e no solo da rizosfera. Plantas testadas em sistema intacto demonstraram maior atividade da nitrogenase em sistema perturbado, porém ficou evidente que a fixação de nitrogênio não foi inibida em sistema perturbado. A incubação de “seedlings”' de cana-de-açúcar em câmara com atmosfera controlada de 15-dinitrogênio mostrou que a planta pode utilizar o nitrogênio fixado em sua rizosfera, parecendo ser este o método mais eficiente para comprovaçao de fixação por microrganismos livres fixadores de nitrogênio, no sistema solo-planta. A utilização de método químico-colorimétrico da determinaçãode etileno em minicâmaras para observação da atividade da nitrogenase em segmentos de raízes, mostrou-se eficiente, possibilitando uma visão panorâmica de pontos de maior fixação em determinado sistema. Adições de substâncias energéticas aumentaram a atividade da nitrogenase em plantas inteiras e em raízes em sistema intacto ou perturbado. Comprovação de maior fixação de nitrogênio, quando a glicose foi adicionada ao solo, foi obtida em experimento de 15-nitrogênio, no caso, somente testada em sistema perturbado. Adições de glicose, sacarose e malato em raízes soltas aumentaram a atividade da nitrogenase de acordo com o período dé incubação, o que indica a presença de microrganismos fixadores nas mesmas e grande potencial de fixação de nitrogênio dos mesmos. Os aumentos da atividade da nitrogenase e da fixação de nitrogênio quando uma substância energética é adicionada ao solo, sugerem que modificações no sistema solo-planta poderão trazer benefícios à cultura de cana-de-açúcar. Ao inocularem-se raízes de cana-de-açúcar destacadas com mistura de microrganismos, observou-se alta atividade da nitrogenase, a qual aumentou durante o período de incubação. A fixação de nitrogênio no solo foi comprovada e foi bem mais elevada quando glicose foi adicionada ao solo. O transporte de nitrogênio para a parte aérea da planta também ficou evidente ao se adotar uma análise de nitrogênio-15 mais apurada (ẟ ¹⁵N ‰). Estimativas grosseiras do nitrogênio fixado, usando os resultados dos experimentos de incubação de “seedlings” em câmaras com 15-dinitrogênio, evidenciaram fixações de nitrogênio nas raízes de 3,3 kg de N/ha/ano en sistema perturbado, sendo este teor elevado a 16,6 kg de N/ha/ano quando glicose foi adicionada ao solo. Em sistema intacto foi observado que a planta pode absorver 6,2 kg de N/ha/ano (N na parte aérea). No solo, a fixação foi estimada em 79,5 kg de N/ha/ano. A abundância de 15-Nitrogênio em fôlhas de cana-de-açúcar cultivadas no campo em ẟ ‰, variou de 4,31 a 11,77, com médias em torno de 7,33.

Several experiments were carried out to evaluate biological nitrogen fixation in sugar cane. Nitrogenase activity in whole plants and roots of sugar cane in intact and disturbed system were observed, using acetylene reduction method. The evolved ethylene being determined using gas chromatography and colorimetrical method. Nitrogen fixation was also estimated by the incubation of seedlings en 15-dinitrogen controlled chamber.The results obtained indicated the presence of a fixing system around sugar cane roots and in the rhizosphere soil. Plants tested in intact system showed higher nitrogenase activity than indisturbed system, however it became evident that the nitrogen fixation was not inhibited in the disturbed system. The incubation of sugar cane seedlings in 15-dinitrogen controlled chamber indicated that the plant can utilize the nitrogen fixed in its rhizosphere, showing an efficient method to determine N-fixation by free microorganisms and uptake of fixed nitrogen in the plant.The utilization of colorimetric method in the determination of ethylene in minichambers to observe nitrogenase activity in the root segments, has proved to be efficient, making it possible to see sites of higher nitrogen fixation in a certain system.The addition of energetic substance increased the nitrogenase activity in whole plants and in the root, both in intact and disturbed systems. According to incubation period the nitrogenase activity increased in detached roots when glucose, saccharose, and malate were added indicating the presence of nitrogen fixing microorganisms in the roots and their larga N-fixation potential. The increases in nitrogenase activity and N-fixation when an energetic source is added, suggests that certains changes in the soil-plant system could be beneficial to sugarcane cultivation. High nitrogenase activity was obtained when detached roots were inoculated with mixtures os microorganisms and this activity increased during incubation period. It was suggested that N-fixation in sugar cane was due to a group of microorganism, rather tham just to one bacteria. Nitrogen fixation in the soil has been proved and it was higher when glucose was added to the soil. Nitrogen uptake by the top plant also became evident when a more accurate analysis of nitrogen-15 was carried out (ẟ ¹⁵N ‰). Rough estimation of de N-fixed from results obtained with the experiments of incubation of seedlings in 15-dinitrogen indicated 3.3 kg N/ha/yr from roots in disturbed system, this content being increases to 16.6 kg of N/ha/yr when glucose was added to the soil. In an intact system it was noted that the plant can uptake 6.2 kg of N/ha/yr (N in the top part of the plant). Nitrogen fixation in the soil was estimated at 79.5 kg N/ha/yr. Nitrogen-15 abundance in sugar cane leaves from field plants varied from 4.31 to 11.77 with a mean of 7.33 ẟ ¹⁵N ‰.