1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CAMPUS CURITIBANOS RAUNI FERNANDO PILONETTO
O USO DE Bacillus subtilis NO CULTIVO DE TRIGO EM CURITIBANOS - SC
Curitibanos 2017
RAUNI FERNANDO PILONETTO
O USO DE Bacillus subtilis NO CULTIVO DE TRIGO EM CURITIBANOS - SC
Trabalho de conclusão de curso apresentado ao curso de Agronomia, do campus Curitibanos da Universidade Federal de Santa Catarina como requisito para a obtenção do título de Bacharel em Agronomia. Orientadora: Profª Drª Glória Regina Botelho
Curitibanos 2017
Ficha de identificação da obra elaborada pelo autor,
através do Programa de Geração Automática da Biblioteca Universitária da UFSC.
Pilonetto, Rauni Fernando
O USO DE Bacillus subtilis NO CULTIVO TRIGO EM CURITIBANOS – SC. Rauni Fernando Pilonetto; orientadora, Gloria Regina BOTELHO, 2017.
28 p.
Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus
Curitibanos, Graduação em Agronomia, Curitibanos, 2017. Inclui referências.
1. Agronomia. 2. Promoção de crescimento em Gramíneas. 3. RPCV. 4. Adubação nitrogenada. I. BOTELHO, Gloria Regina. II. Universidade Federal de Santa Catarina. Graduação em Agronomia. III. Título.
AGRADECIMENTOS
Primeiramente agradeço a Deus pela vida e por estar sempre ao meu lado, iluminando meu caminho e proporcionando diferentes felicidades a cada vitória.
Agradeço e dedico este simples trabalho a minha mãe Rose Mari Pilonetto e minha irmã Dhuliê Roberta Vasco, que não mediram esforços para me custearem e transmitirem força nos momentos difíceis, que mesmo poucos, passei.
A meus amigos que em grande parte vivenciaram comigo, a graduação. André Luis Gordeichuk e Luís Felipe Pastorello meu muito obrigado pelo apoio e parceira ao longo desses quase cinco anos, em que, muitas ocasiões, ajudaram-me financeiramente, mesmo com o pouco que tinham. Obrigado a minha amiga Laís Campos Paes que em quatro anos foi minha namorada e compartilhou comigo a maioria dos momentos de conquista, e que foi minha base longe de casa.
A minha amiga e Professora Orientadora Glória Regina Botelho, que facilitou e muito, minha graduação pela partilha de conhecimento e que quando necessário, me corrigiu. Ao professor Samuel Fioreze pela partilha de experiência, aos colegas do grupo de estudo na ajuda braçal, em meu experimento de TCC.
Aos amigos dessa cidade maravilhosa (Curitibanos - SC), aos técnicos, pessoal da limpeza e outros profissionais da UFSC.
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ... 6 2 MATERIAL E MÉTODOS ... 8 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 10 4 CONCLUSÃO ... 13 REFERÊNCIAS ... 15
O USO DE Bacillus subtilis NO CULTIVO DE TRIGO EM CURITIBANOS – SC Rauni Fernando Pilonetto
Resumo
As Rizobactérias desempenham importante papel na promoção de crescimento em plantas. Sendo o local preferencial para colonização na planta, a rizosfera. Com essa interação podem auxiliar as plantas, na produção de hormônios vegetais (auxinas, giberilinas e citocininas), solubilização de fosfatos, indução de resistências a patógenos e fixação biológica de nitrogênio, que potencializam o desempenho e desenvolvimento das plantas. O objetivo deste trabalho foi comparar a inoculação de Azospirillum brasilense e Bacillus subtilis em trigo com a fertilização nitrogenada e verificar a produção, por meio de um experimento a campo. O experimento foi conduzido em blocos com parcelas subdivididas, com quatro repetições, com 50% de N e sem N. Os tratamentos foram todos inoculados: T1 – A. brasilense, estirpe abv5; T2 – B. subtilis, isolado EBO2; T3 – B. subtilis, isolado EB14; T4 – B. subtilis, isolado EB16; T5 – B. subtilis, isolado EB26. A avaliação da produção foi feita a partir dos parâmetros: número de grãos por espiga e massa de grãos por espiga. Avaliou-se, outros parâmetros, como o comprimento de plantas, perfilhamento e o Nitrogênio Foliar. Os resultados obtidos foram submetidos a análise de variância (ANOVA). Para as comparações das médias se utilizou o Teste T e o Scott Knott. A análise de variância demonstrou que não houve diferenças estatísticas (P>0,05) na utilização ou não de adubação nitrogenada sobre os parâmetros porcentagem (%) de nitrogênio foliar, número de perfilhos presentes em 0,25m² e número de grãos por espiga. Também não ocorreu diferenças estatísticas entre os tratamentos com as bactérias inoculadas sobre os parâmetros altura de plantas (cm), número de perfilhos presentes em 0,25m², número de grãos por espiga e massa de grãos por espiga (g). Não ocorreram, também, diferenças estatísticas na interação adubação nitrogenada com inoculação sobre todos os parâmetros avaliados. Obteve-se diferenças estatísticas (P<0,05) da adubação nitrogenada sobre os parâmetros altura de plantas (cm) e na massa de grãos por espiga (g). Também se observou diferenças estatísticas na inoculação sobre a porcentagem (%) de nitrogênio foliar. O isolado EB02 de B. subtilis e A.
brasilense Abv5 obtiveram as maiores porcentagens de nitrogênio foliar, 1,11% e 1,08%
respectivamente. Os isolados de B. subtilis se assemelharam ao A. brasilense Abv5 em quase todos os parâmetros avaliados. A adubação nitrogenada em cobertura acresceu na altura de plantas e na massa de grãos por espiga.
6 1 INTRODUÇÃO
No atual cenário brasileiro, encontra se a produção de trigo (Triticum aestivum L.), caracterizada pela insuficiência de produção, onde a demanda pelo cereal é maior que a oferta, salientando a necessidade no desenvolvimento de estratégias que visem a diminuição da importação do grão (CONAB, 2016).
O nitrogênio exerce grande importância sobre os componentes de produção do trigo, afeta diretamente o perfilhamento, o número de espigas, assim como a formação das espiguetas, bem como na massa de grãos (IAPAR, 2014). Por ser o macronutriente de maior exigência pelas culturas, tem participação direta sobre a produtividade do trigo. Nos cultivos, é aconselhado que as aplicações de fertilizantes nitrogenados sejam baseadas nos estádios das culturas, onde se deve conciliar as técnicas de manejo de solo e de plantas espontâneas, para otimização do meio de produção. A utilização de nitrogênio no cultivo de plantas aumenta os custos do sistema de produção. Com isso, sua utilização deve ser embasada nas reais necessidades da cultura conduzida, a fim de diminuir os excedentes gastos e contribuir com agrossistemas (VIANA; KIEHL, 2010).
Na rizosfera das plantas ocorrem interações com microrganismos. Muitos desses realizam ligações benéficas às plantas e por isso vem aumentando estudos na área de microbiologia, com rizobactérias promotoras do crescimento de vegetais (RPCVs). Essas ligações benéficas podem gerar estímulos as plantas, capazes de contribuir com a produção e sanidade vegetal, e em contato as sementes, contribuir desde a germinação das plantas, até seu final de ciclo (LAZARETTI; BETTIOL, 1997).
Algumas das RPCVs já estão em uso no setor agrícola, a exemplo Bacillus,
Azospirillum, Pseudomonas e Rizóbios. Entretanto, há associação a poucas culturas e interação
de baixa eficiência na produção de algumas outras, a exceção dos Rizóbios que possuem alta eficiência na fixação biológica de nitrogênio, em leguminosas, como a soja. Contudo, nota-se que a área de pesquisa em desenvolvimento de inoculantes tende a envolver futuros grandes investimentos, afim de gerar experimentos, na descoberta de novas tecnologias para o meio agrícola (ZAMBRANO-MORENO et al.,2016).
As RPCVs são microrganismos que habitam o solo e que podem ser isoladas da rizosfera das plantas, cultivadas ou não. Podem contribuir para sistemas de produção agrícola, diminuindo a utilização de insumos agrícolas, tornando - se um atrativo ambientalmente e economicamente viável, devido a sua baixa pressão sobre os ecossistemas e também baixo custo em comparação aos adubos nitrogenados (LAVIE; STOTZKY, 1986; FIGUEIREDO et al.,
7 2009). Estudos na área de melhoramento genético, eficiência fisiológica e utilização de microrganismos benéficos na produção de grãos podem estimular a atividade de cultivo do cereal trigo, melhorando a rentabilidade e promovendo interesse no cultivo pelos agricultores e empresários (SCHMIDT et al., 2009; SILVA et al., 2015; NUNES et al., 2015).
Um estudo realizado na Universidade Federal de Santa Catarina no Campus Curitibanos, por Leoncio (2015), em casa de vegetação demonstrou que quatro isolados de B.
subtilis de raízes de plantas de alho e inoculados em sementes de milho, contribuíram
positivamente para crescimento das plantas, indicando que um dos mecanismos de indução de desenvolvimento, é a fixação biológica do N, pois as plantas inoculadas apresentaram crescimento significativo em relação as não inoculadas, sem fonte de N.
Neste sentido, supondo-se que a inoculação das sementes com os quatro isolados de B.
subtilis descritos por Leoncio (2015), podem favorecer o desenvolvimento e a produtividade de
outras gramíneas, como o trigo. Procurou-se comparar A. brasilense e B. subtilis inoculados em sementes de trigo, com e sem adubação nitrogenada e verificar a produção do trigo.
8 2 MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido em condições de campo no município de Curitibanos, latitude 27º 16’ 24,12” S, longitude 50º 30’ 10,32”O, altitude 987 m, na região central de Santa Catarina, durante o período de junho a outubro de 2016. O clima da região é classificado, segundo o modelo de Köppen, como do tipo Cfb, com precipitação anual média de 1500 mm e temperatura média anual de 15°C. O solo é classificado como Cambissolo Aplico de Textura Argilosa, com relevo ondulado (EMBRAPA SOLOS, 2006). O solo continha os atributos: pH CaCl2 = 5,7; MO (g dm-3) = 3,99; P (mg dm-3) = 25,39; K (mg dm-3) = 0,21; Ca2+ (cmolc dm-3) = 11,68; Mg2+ (cmolc dm-3) = 5,64; Al (cmol dm-3) = 0; H+ Al (cmol. dm-3) = 3,69; SB (cmolc dm-3) = 17,53; CTCpH7 (cmolc dm-3) = 21,22; V (%) = 82,61; Zn (mg dm-3) = 3,84; Fe (mg dm-3) = 17,32; Mn (mg dm-3) = 20,16; Cu (mg dm-3) = 2,35.
O experimento foi conduzido em blocos com parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas possuíam dois metros de comprimento por um metro de largura, sendo cinco linhas de trigo por parcelas. Os tratamentos foram todos inoculados: T1 – Azospirilum
brasilense, estirpe abv5; T2 – B. subtilis, isolado EBO2; T3 – B. subtilis, isolado EB14; T4 – B. subtilis, isolado EB16; T5 – B. subtilis, isolado EB26.
Para inoculação com Azospirilum brasilense foi utilizado o produto comercial Biomax Premium Líquido (solução líquida com concentração pura de A. brasilense de 2 x 108 UFC/
mL). A inoculação dos isolados de B. subtilis foram utilizados inóculos preparados no laboratório de microbiologia da UFSC- Campus Curitibanos. Os isolados de B. subtilis são provenientes do estudo realizado por Leoncio (2015) em raízes de alho.
Para produção dos inoculantes com os isolados foi utilizado o meio LB (Lurian Bertani) líquido, para crescimento e posteriormente incubados em BOD a 30°C para crescimento das bactérias. Dos quatro isolados de B. subtilis, o T2- isolado EBO2 foi inoculado três dias depois dos demais, pois não se desenvolveu no meio de cultivo e foi necessário reinoculá-lo.
A semeadura do trigo foi realizada dentro da janela agrícola, no dia vinte de junho de 2016 (MAPA, 2016). A cultivar utilizada foi a TBIO TORUK C1 (qualidade industrial; classificação-trigo pão melhorador; ciclo médio; porte de planta baixo; moderadamente resistente ao acamamento; moderadamente resistente a brusone e boa tolerância a germinação na espiga) sem tratamento químico, cedida pela empresa COOCAM, filial de Curitibanos (BIOTRIGO GENÉTICA, 2014). A semeadura foi realizada a mão, com espaçamento entre linhas de vinte centímetros, sendo utilizado a densidade de semeadura de 300 sementes/m².
9 A adubação consistiu em adubo formulado utilizado na semeadura, 09-33-12 para todos os tratamentos, atendendo a necessidade total somente do P2O5, ficando 21kg/ha de N para
metade das e 8kg/ ha de K2O para aplicação em cobertura em todas as parcelas. No dia 21 de setembro ou 87 dias após a semeadura, o trigo estava no estádio de emborrachamento, ou seja, quando a espiga está formada, dentro da bainha da folha bandeira, mas não foi emitida. Nesse estádio, realizou-se o tratamento preventivo a base de Piraclostrobina + Epoxiconazol, em resposta a incidência de Brusone (Magnaporthe oryzae) e Giberela (Gibberella zeae/ Fusarium
graminearum) em anos passados na área, podendo afetar a produtividade.
Durante a condução do experimento foram efetuadas manualmente, o controle de plantas espontâneas. Não foram utilizados herbicidas pré ou pós- emergentes, afim de evitar quaisquer efeitos negativos as bactérias inoculadas nas sementes.
Ao final do ciclo da cultura (137 dias), realizou-se a colheita das espigas, com auxílio tesouras. O armazenamento foi em sacolas de papel e acondicionadas para secagem em estufas a 45°C por 48 horas. Para cada parâmetro foram utilizadas dez plantas, sendo avaliados os componentes de produção: número de grãos por espiga e massa de grãos por espiga. Também se realizou a avaliação de altura de planta, número de perfilhos em 0,25 m² e porcentagem de nitrogênio foliar, segundo TEDESCO et al. (1995). Os resultados obtidos foram submetidos a análise de variância (ANOVA), para as comparações das médias se utilizou o Teste T e o Scott Knott, no programa SISVAR (FERREIRA, 2010).
10 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
A análise de variância demonstrou que não houve diferenças estatísticas (P>0,05) na utilização ou não de adubação nitrogenada sobre os parâmetros porcentagem (%) de nitrogênio foliar, número de perfilhos presentes em 0,25m² e número de grãos por espiga. Também não ocorreram diferenças estatísticas entre os tratamentos com bactérias inoculadas sobre os parâmetros altura de plantas (cm), número de perfilhos presentes em 0,25m², número de grãos por espiga e massa de grãos por espiga (g). Não ocorreram, também, diferenças estatísticas na interação adubação nitrogenada x inoculação, sobre todos os parâmetros avaliados.
Obteve-se diferenças estatísticas (P<0,05) da adubação nitrogenada sobre os parâmetros altura de plantas (cm) e na massa de grãos por espiga (g). Onde a fertilização nitrogenada em cobertura acresceu 5,06cm na altura de plantas e 0,16g na massa de grãos por espiga. Também se observou diferenças estatísticas na inoculação sobre a porcentagem (%) de nitrogênio foliar, em que a inoculação com A. brasilense e B. subtilis (EB02) apresentaram as maiores porcentagens, 1,11% e 1,08% respectivamente.
Leoncio (2015) observou em ensaios a nível de laboratório, que esses isolados de B.
subtilis produziram AIA (Ácido Indol Acético), solubilizavam fosfatos e cresciam em meio
sem N. Esses mecanismos de promoção de crescimento em plantas podem influenciar no acréscimo de porcentagem de nitrogênio acumulado nas folhas. Resultados semelhantes foram encontrados por Nunes et al. (2015), em cultivo de trigo irrigado, onde se observou que o trigo é mais responsivo a adubação nitrogenada, em comparação a inoculação. Ainda Nunes et al. (2015) observaram também que a inoculação com A. brasilense não incrementou produtividade, crescimento ou acúmulo de N em folhas de trigo. O que não é conclusivo para comparação a este trabalho, devido à falta de testemunha sem inoculação e sem adição de nitrogênio. Como demonstra a tabela 01 a seguir.
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Tabela 01 Avaliação de: porcentagem (%) de nitrogênio foliar em folha bandeira de trigo (N (%)), altura de plantas (AP (cm)), número de perfilhos presentes e 0,25m² (NP (0,25m²)), número de grãos por espiga (NGE), massa de grãos por espiga (MGE (g)).
N (%) AP (cm) NP (0,25m²) NGE MGE (g) Com N 0,87 66,95 a 83,25 33,70 1,23 a Sem N 0,98 61,89 b 69,00 31,26 1,07 b P- VALOR 0,07 0,01 0,25 0,11 0,04 A. brasilense 1,11 a 65,11 88,38 32,44 1,17 EB02 1,08 a 64,66 68,50 33,85 1,14 EB14 0,90 b 63,57 75,50 33,19 1,19 EB16 0,80 b 63,20 70,50 31,38 1,12 EB26 0,74 b 65,53 77,75 31,54 1,13 p 0,02 0,70 0,42 0,59 0,88 N x I (P) 0,41 0,39 0,96 0,58 0,64 CV1 (%) 13,77 3,27 41,67 10,45 12,89 CV2 (%) 27,07 5,82 28,64 10,90 14,92
Médias seguidas de letras diferentes, na coluna, diferem-se significativamente pelo Teste T para com N e sem N e Scott Knott para inoculação, a 5% de probabilidade. Legenda: Com N - com adubação nitrogenada; Sem N - sem adubação nitrogenada; p- valor- (p); bactérias inoculadas – A. brasilense e B. subtilis (EB02, EB14, EB16 e EB26);
N X I - interação adubação nitrogenada e inoculação; CV - coeficiente de variação.
Tagliari (2014), com milho inoculado com A. brasilense, observou a inoculação e a adubação nitrogenada e concluiu que não foram expressas diferenças na porcentagem de nitrogênio nas folhas do cereal. Kappes et al. (2013), por meio da estimativa do índice de clorofila foliar (ICF), constatou que o uso de A. brasilense como inoculante em gramínea, no caso o milho, aumenta o ICF. Como o trigo também é gramínea, pode ser que ocorra benefícios no sistema radicular da planta e melhore a absorção e aproveitamento dos nutrientes disponíveis na solução do solo, advindas com a inoculação. Espera-se que futuramente essa interação seja mais eficiente, com uso de isolados selecionados. Como já é visto em milho inoculado com A.
brasilense (abv-5), onde se observou incrementos de até 370 kg nos valores de rendimento de
grãos, em comparação ao controle, com adubação nitrogenada (SILVA et al., 2013).
Segundo Piccinin et al. (2013) demostraram que pode ser benéfica a inoculação com fornecimento da metade da dose de nitrogênio em cobertura recomendada, devido a inabilidade do microrganismo fornecer 100% da real necessidade da planta por nitrogênio, como é visto na
12 soja inoculada com Bradyrhizobium. Pacentchuk; Novakowiski; Sandini (2011) também observaram que a inoculação de sementes de trigo com A. brasilense associada a adubação nitrogenada incrementou a produção da massa de grãos, sendo que não ocorreu efeito da inoculação, nos tratamentos sem fornecimento de nitrogênio. Já Mello et al. (2012) não observaram incremento no rendimento de grãos e nos componentes de produção do cereal, quando foi feita a inoculação de B. subtilis em sementes de trigo. Contudo, para este trabalho não se pode afirmar que ocorreu alterações no desenvolvimento das plantas advindas da inoculação, devido a inexistência de um tratamento testemunha para comparação.
13 4 CONCLUSÃO
O isolado EB02 de B. subtilis e A. brasilense Abv5 obtiveram as maiores porcentagens de nitrogênio foliar, 1,11% e 1,08% respectivamente. Os isolados de B. subtilis se assemelharam ao A. brasilense Abv5 em quase todos os parâmetros avaliados. A adubação nitrogenada em cobertura acresceu na altura de plantas e na massa de grãos por espiga.
14 The USE OF Bacillus subtilis IN GROWING WHEAT IN CURITIBANOS-SC
Rauni Fernando Pilonetto ABSTRACT
Rizobacteria play an important role in promoting growth in plants. Being the preferred place for colonization in the plant, the rhizosphere. With this interaction they can help plants, in the production of plant hormones (auxins, gibberilins and cytokinins), solubilization of phosphates, induction of resistance to pathogens and biological fixation of nitrogen, which potentiate the performance and development of plants. The objective of this work was to compare the inoculation of Azospirillum brasilense and Bacillus subtilis in wheat with nitrogen fertilization and verify the production, by means of a field experiment. The experiment was conducted in blocks with subdivided plots, with four replicates, with 50% N and without N. The treatments were all inoculated: T1 – A. brasilense, strain abv5; T2 - B. subtilis, isolated EBO2; T3 - B. subtilis, isolated EB14; T4 - B. subtilis, isolated EB16; T5 - B. subtilis, isolated EB26. The evaluation of the production was made from the parameters: number of grains per spike and mass of grains per spike. Other parameters were evaluated, such as plant length, tillering and Foliar Nitrogen. The results were submitted to analysis of variance (ANOVA). The T-test and Scott Knott were used to compare the means. The analysis of variance showed that there were no statistical differences (P> 0.05) in the use or not of nitrogen fertilization on the percentage parameters (%) of leaf nitrogen, number of tillers present in 0.25 m 2 and number of grains per spike. There were also no statistical differences between the inoculated bacteria on the parameters plant height (cm), number of tillers present in 0.25 m 2, number of grains per spike and mass of grains per spike (g). There were also no statistical differences in the interaction between nitrogen fertilization and inoculation on all evaluated parameters. Statistical differences (P <0.05) were obtained for nitrogen fertilization on plant height (cm) and grain mass per spike (g). Statistical differences were also observed in the inoculation on percentage (%) of leaf nitrogen. The isolates EB02 of B. subtilis and A. brasilense Abv5 obtained the highest percentages of leaf nitrogen, 1.11% and 1.08%, respectively. The isolates of B. subtilis resembled A. brasilense Abv5 in almost all evaluated parameters. Nitrogen fertilization in cover increased at plant height and grain mass per spike.
15 REFERÊNCIAS
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