RELATÓRIO PARA AUXÍLIO DE PESQUISA
Projeto Agrisus No: 1732/16
Título da Pesquisa: Bactérias promotoras de crescimento de plantas no desenvolvimento de Brachiaria ssp.
Interessado: Ulysses Cecato
Instituição: Universidade Estadual de Maringá Endereço: Avenida Colombo, 5790
CEP: 87020-900 Cidade: Maringá Estado: PR Fone: (44) 3011-4919 / 3011-8935 Cel.: (44) 9126-1261 e-mail: ulyssescecato@gmail.com
Local da Pesquisa: Centro de Treinamento de Irrigação (UEM), Maringá – PR e Fazenda Experimental de Iguatemi, Iguatemi - PR
Valor financiado pela Fundação Agrisus: R$20.000,00 (Vinte mil reais) Vigência do Projeto: 20/05/2016 a 01/07/2018
1. INTRODUÇÃO
No Brasil, onde a produção pecuária baseia-se principalmente na alimentação em pasto, a baixa fertilidade do solo e o manejo incorreto das pastagens são as principais causas da degradação e diminuição da produtividade do setor. Assim, a degradação de pastagem é considerada um dos maiores problemas da pecuária brasileira. Macedo (2005) estimou que cerca de 80% das áreas cobertas por pastagens em todo território brasileiro apresentam algum estágio de degradação.
Batista et al. (2002) afirmaram que entre os fatores que levam a degradação das pastagens o baixo fornecimento de nutrientes para as plantas é considerado um dos mais importantes, resultando em baixa qualidade e produtividade. Dentre os nutrientes, o nitrogênio (N) é considerado como principal limitante para crescimento e desenvolvimento das pastagens tropicais (Werner, 1994), isso implica no seu fornecimento via fertilização mineral. Porém, é uma pratica onerosa e prejudicial ao meio ambiente, uma vez que em torno de 50% do N é perdido por volatilização ou lixiviação (Reis Junior et al., 2010).
Nesse sentido, utilizar alternativas sustentáveis para a nutrição de plantas forrageiras, como a exploração do potencial da fixação biológica de nitrogênio atmosférico (FBN) em gramíneas tropicais, se torna fundamental para restabelecer a produtividade e qualidade forrageira. A FBN é realizada pelas bactérias diazotróficas, comumente conhecida como bactérias promotoras de crescimento de plantas (BPCPs). A FBN ocorre pela conversão do N2 atmosférico em outras substâncias nitrogenadas, sendo assimilado pela planta na síntese de proteína e ácidos nucleicos (Nunes et al., 2013).
De acordo com Okon & Labandera-Gonzales (1994), a FBN pelas BPCPs podem introduzir aproximadamente 40 kg N ha-1 ano-1, em estudo realizado nas espécies de Pennisetum americanum e Panicum maximum. As BPCPs também contribuem para o melhor aproveitamento de água e nutrientes, maior atividade fotossintética, produção de hormônios (auxinas, citocininas, giberilinas e ácido indol-acético) e maior solubilização de fosfatos (Persello-Cartineaux et al., 2003; Huergo et al., 2008).
No ecossistema da pastagem, a FBN é fundamental no ciclo do nitrogênio e as bactérias diazotróficas podem desempenhar uma importante papel no fornecimento de N para as plantas. Nesse contexto, a utilização dessa tecnologia parece ser promissora, contribuindo para a promoção do crescimento e nutrição das plantas forrageiras, tornando a inoculação uma alternativa viável em substituição total ou parcial da adubação nitrogenada, auxiliando assim, na manutenção e conservação dos recursos naturais (Vogel et al., 2014).
No entanto, apesar dos benefícios promovidos pelas BPCPs em culturas agrícolas (milho, trigo, arroz), seus efeitos em plantas forrageiras ainda são restritos e carecem de estudos. Neste sentido, avaliar os efeitos das BPCPs no estabelecimento e manutenção de pastagens se torna fundamental na busca de uma exploração econômica e sustentável. Assim, objetivou-se avaliar o desenvolvimento de plantas forrageiras inoculadas com bactérias promotoras de crescimento destas associadas à adubação nitrogenada.
2. MATERIAIS & MÉTODOS
O experimento foi desenvolvido em delineamento inteiramente casualizado. Os tratamentos consistiram de seis bactérias (sem bactéria, Azospirillum brasileinse Ab-v5, Azospirillum brasileinse Ab-v6, Pseudomonas fluorescens total, Pseudomonas fluorescens ET76 e Pantoea spp) associada com três doses de nitrogênio (zero, 50 e 100 kg N ha-1) em três espécies forrageiras (Brachiaria brizantha (Hochst.) Stapf. cv. Xaraés; Brachiaria brizantha cv. BRS Paiaguás e Brachiaria ruziziensis [Germain e Evrard]), em um esquema fatorial 6x3, com 6 repetições, totalizando 324 unidades experimentais.
As bactérias utilizadas foram previamente identificadas como promissoras em estudos conduzidos no laboratório de Biotecnologia do Solo da Embrapa Soja. Os inóculos foram preparados na Embrapa Soja, nos meios de cultura adequados para cada microrganismo, na concentração final de 108 células ml-1.
A cada quilo de semente foram misturados 15 ml de inoculo e deixados secar a sombra por 30 minutos antes da semeadura. Foi realizada a adubação de correção com fósforo e potássio após análise físico-quimica do solo utilizado para preenchimento dos vasos.
O solo utilizado para o preenchimento dos vasos foi retirado de uma área de arenito caiuá, classificado conforme Embrapa (2006). As amostras de solo foram coletadas, peneiradas em
peneiras de quatro mm para melhor homogeneização e, em seguida, foi retirada uma subamostra para determinação de suas características físico-química em laboratório especializado.
Os vasos foram preenchidos com 15 dm3 de solo arenito Caiuá, textura arenosa, cujas características químicas foram: pH = 4,7; Ca = 1,0 cmolc dm-3; Mg = 0,5 cmolc dm-3; Al = 0,1 cmolc dm-3; P (Mehlich) = 5,0 mg dm-3; K = 0,16 cmolc dm-3; V = 31,56%; M.O.= 2,1%. Em todos os vasos foram corrigidos os teores de fósforo, potássio e aplicado o equivalente a 20 kg de N ha-1. Após 28 dias da adubação química, foram semeadas dez sementes por vaso. Ao completar 21 dias de cultivo foi realizado o desbaste, salvaguardando cinco plantas por vaso e realizada a adubação nitrogenada nos vasos correspondentes.
Foi realizado o corte de uniformização das plantas a 15 cm de altura. Também, foram realizados cinco cortes no decorrer do ensaio, para estimar a produção de matéria seca de cada vaso. Os cortes foram realizados quando as forrageiras atingiram entre 35 a 40 cm e com resíduo de 15 cm.
O material coletado de cada vaso foi acondicionado em saco de papel previamente identificado, pesado e levado à estufa de circulação forçada a 65 °C por 72 horas. Terminado o tempo de secagem, as amostras acondicionadas em sacos de papel foram retiradas da estufa e pesadas imediatamente. Foi determinada a média de cada tratamento e realizada uma análise descritiva dos resultados.
3. RESULTADOS PARCIAIS
Como não houve objetivo em se selecionar a melhor forrageira, cada forrageira consistiu em um ensaio separado e independente, conduzido paralelamente. Assim, na Tabela 1 encontram-se os dados de produção de massa seca de folhas e colmo dos capins Paiaguas, Ruziziensis e Xaraés inoculados com bactérias promotoras de crescimento.
No capim-paiaguás observou-se que a bactéria Pseudomonas total promoveu maior produção de folhas e colmos e, em relação ao controle esse tratamento elevou a produção de folhas em 58,25%. A bactéria Pantoea também favoreceu a produção de folhas, no entanto com uma menor produção de colmos.
As bactérias P. total e Pantoea também melhoraram a produção de matéria seca de folhas da Brachiaria ruziziensis em relação aos demais tratamentos, com incrementos de 4,6% e 6,1%, respectivamente. A maior produção de colmos ocorreu nos tratamentos inoculados com Pantoea, com produção superior em torno de 7,12% em relação ao controle.
Tabela 1. Produção de massa seca de três espécies de Brachiaria inoculadas com bactérias promotoras de crescimento em plantas
Produção de MS g vaso-1
Paiaguás Ruziziensis Xaraés
Testemunha 96,5 76,44 54,6 49,07 67,44 51,42 Ab v5 105,05 82,06 56,15 50,92 73,68 43,77 Ab v6 114,43 87,7 56,5 49,26 71,2 42,08 P. fluorescens total 156,86 107,42 63,49 56,01 85,16 47,42 P. fluorescens ET76 137,31 103,93 60,46 56,59 84,85 44,51 Pantoea 150,31 99,46 65,75 63,57 86,53 49,11
As bactérias P. fluorescens total, P. fluorescens ET76 e Pantoea apresentaram desempenho semelhante na produção de massa seca de folhas no capim-xaraés, com aumento na produtividade na ordem de 11,95%, 11,74% e 12,87%. A maior produção de colmo ocorreu nos tratamentos inoculados com a Pantoea.
Nota-se que a inoculação com as bactérias, independente da estipe, melhorou a produtividade das plantas forrageiras quando comparado com o tratamento sem inoculação. Essa maior produção de massa seca de folhas e colmo dos tratamentos com inoculação pode ser justificado pela maior produção de hormônios de crescimento. De acordo com Persello-Cartineaus et al. (2003), as bactérias promotoras de crescimento contribuem para a maior produção de auxinas, citocininas, giberilinas e ácido indol-acético responsáveis pelo aumento na produção de massa seca.
Na Tabela 2, estão os resultados da associação das bactérias com os dois níveis de adubação nitrogenada. Observou-se que as bactérias A. brasilense Ab-v5, Pantoea e P.fluorescens ET76 quando associadas a 50 kg N ha-1 apresentaram produção de massa seca de folhas superior ao tratamento apenas com 50 kg N ha-1 na B. brizantha cv. Paiaguás. No entanto, as estirpes A. brasilenseAb-v6 e Pseudonomas total obtiveram resultados inferiores ao tratamento com 50 kg N ha-1.
Tabela 2. Produção de massa seca de três espécies de Brachiaria inoculadas com bactérias promotoras de crescimento em plantas associado com dois níveis de adubação nitrogenada
Produção de MS g vaso-1
Paiaguás Ruziziensis Xaraés
Tratamento Folha Colmo Folha Colmo Folha Colmo
50 kg N 136,16 105,26 75,33 68,73 79,36 47,24 100 kg N 150,24 109,65 71,62 56,62 79,03 40,51 Ab v5 + 50 141,41 99,95 75,66 76,53 77,5 47,98 Ab v6 + 50 129,56 98,96 60,88 60,76 81,98 47,73 P. fluorescens total + 50 131,7 98,83 81,16 74,61 88,58 51,05 P. fluorescens ET76 + 50 146,95 101,54 77,6 82,6 81,59 50,83 Pantoea + 50 142,66 109,58 71,71 72,58 87,71 51,33 Ab v5 +100 167,2 127,56 72,65 61,85 100,78 45,78 Ab v6 + 100 102,78 64,84 71,67 63,77 87,81 44,69 P. fluorescens total + 100 146,21 102,37 69,25 57,64 90,95 45,14 P. fluorescens ET76 + 100 138,4 95,6 81,32 64,17 93.58 46,64 Pantoea + 100 161,49 109,65 70,58 56,08 79,96 41,79
No capim-ruziziensis as duas estirpes de Pseudomonas quando associadas com 50 kg N-1 apresentaram melhor desempenho, porém o mesmo não ocorreu com as estirpes Ab-v6 e Pantoea
que não atingiram produção de massa seca de folhas e colmos do tratamento com 50 kg N-1. Na B. brizantha cv. Xaraés todas as estirpes estudadas incrementaram a produção de massa de folhas e colmos em relação a adubação com 50 kg N-1, exceto a bactéria Ab-v6.
No que se refere a associação das bactérias com 100 kg N-1, no capim-paiaguas os tratamentos inoculados com Ab-v5 e Pantoea expressaram maior produção de massa seca de folhas e colmo. No entanto, no capim-ruziziensis apenas P. fluorescens ET76 obteve maior produção quando comparado aos resultados do tratamento com 100 kg N-1. Já na B. brizantha cv. Xaraés as duas estirpes de Azospirillum brasilense e de Pseudomonas fluorescens expressaram resultados positivos com associação de 100 kg N-1.
4. CONCLUSÕES
A inoculação das estirpes Pseudomonas fluorescens e Pantoea apresentaram promissoras para melhorar a produtividade das Brachiarias. A utilização dessas estirpes podem reduzir o uso de fertilizantes nitrogenados sem reduzir a produção de massa de forragem e ainda garantir a sustentabilidade dos sistemas pecuários a pasto.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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HUERGO, L.F.; MONTEIRO, R.A.; BONATTO, A.C.; RIGO, L.U.; STEFFENS, M.B.R.; CRUZ, L.M.; CHUBATSU, L.S.; SOUZA, E.M.; PEDROSA, F.O. Regulation of nitrogen fixation in
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physiology, plant interactions and agronomic research in Argentina. Argentina, 2008. p.17-35. MACEDO, M. C. M. Pastagens no ecossistema Cerrado: evolução das pesquisas para o desenvolvimento sustentável. In: Reunião anual da sociedade brasileira de zootecnia, 42, 2005, Goiânia. Anais… Goiânia: SBZ/UFG, 2005. p.56-84.
NUNES, F. S.; RAIMONDI, A.C.; NIEDWIESKI, A. C. Fixação de nitrogênio: estrutura, função e modelagem bioinorgânica das nitrogenases. Química Nova. v. 26, n. 6, p. 872-879, 2003.
OKON, Y.; LABANDERA-GONZALEZ, C. A. Agronomic applications of Azospirillum: an evaluation of 20 years worldwide field inoculation. Soil Biol. Biochem, v.12, n.26, p.1591-1601, 1994.
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WERNER, J.C. Adubação de pastagens de Brachiaria spp. In: Anais do XI Simpósio Sobre Manejo de Pastagens, 1994, Piracicaba, FEALQ.
Maringá, 01 de Dezembro de 2016 Ulysses Cecato
