BACTÉRIAS DIAZOTRÓFICAS ENDOFÍTICAS NA PROMOÇÃO DO CRESCIMENTO E PRODUTIVIDADE DO MILHO E SORGO SACARINO

Abstract

RESUMO: Bactérias promotoras de crescimento (BPCP) atuam direta ou indiretamente melhorando o desempenho das plantas de diversas maneiras, podendo ser encontradas no tecido da planta, atuando no crescimento por meio da secreção de hormônios, enzimas ou auxiliando na aquisição de nutrientes. Com o intuito de melhorar a qualidade nutricional e de produção das culturas, sem aumentar os gastos e a contaminação ambiental pelo excesso de fertilizantes aplicados ao solo, este estudo objetivou selecionar isolados bacterianos, avaliar o desenvolvimento morfofisiológico e a produtividade da variedade de milho AG-1051 cultivada para milho verde e da variedade de sorgo sacarino Palo alto N52K1009, em resposta ao potencial da inoculação com diferentes isolados de BPCP endofíticas de cana-deaçúcar. O estudo divide-se em três experimentos com ensaios distintos para cada cultura: o primeiro em condições totalmente estéreis, o segundo em condição de casa de vegetação com solo não estéril e o terceiro em condição de campo, com a finalidade de atingir a produção em dois ciclos de cultivo. Nos três experimentos, as duas culturas receberam, respectivamente, a inoculação com quarenta, treze e seis isolados bacterianos. Observou-se que no primeiro experimento a inoculação com BPCP promoveu incrementos significativos na parte aérea, crescimento da raiz e na massa seca de sorgo e milho em relação ao controle negativo. Em comparação ao controle positivo, 21 e 7 isolados promoveram efeito semelhante no crescimento da parte aérea de sorgo e milho, respectivamente. Os isolados de BPCP não promoveram acúmulo de N e teor de clorofila semelhante ao das plantas supridas com N. Por outro lado, 29 e 25 isolados apresentaram capacidade de promover acúmulo de N em sorgo e milho quando comparados ao controle negativo. Este estudo mostrou o potencial do uso desses isolados de BPCP como inoculante biológico para aumentar o crescimento e a produção de milho e sorgo. No segundo capítulo a inoculação com BPCP foi avaliada de forma isolada e em associação com a adubação nitrogenada com 50% do recomendado. Nessa condição, as BPCP influenciaram positivamente a fixação biológica de N e o metabolismo do N em milho e sorgo, mesmo quando as plantas foram cultivadas com N. Isso indica que a BPCP pode fornecer N ao milho e sorgo por meio do FBN e estimular o crescimento das plantas. No terceiro capítulo, os experimentos com as culturas foram conduzidos em condição de campo nas safras 2018/19 e 2019/20 em regime de sequeiro, assim como no capítulo dois utilizou-se a inoculação de BPCP de forma isolada e em associação com 50% da adubação nitrogenada. Verificou-se que a inoculação com BPCP aumentou substancialmente o crescimento morfofisiológico e produtividade das plantas de milho verde e sorgo sacarino. Nos dois ciclos de cultivo do milho verde, a inoculação com os isolados de Burkholderia sp. e Bacillus subtilis, acrescidos de 50% do N recomendado, se igualam em produtividade com as plantas que receberam 100% do N recomendado. Na cultura do sorgo sacarino, a inoculação com os isolados de Paenibacillus sp. sem adubação nitrogenada geraram os melhores parâmetros tecnológicos, sendo superiores, inclusive, aos da adubação nitrogenada completa. Este estudo sugere que a inoculação de BPCP pode ser útil para melhorar o desenvolvimento das plantas, a nutrição de N, a biomassa e a produtividade em milho verde e sorgo sacarino, dando ao produtor maior rentabilidade pelo menor uso de fertilizantes nitrogenados.

ABSTRACT: Plant growth-promoting bacteria (PGPB) aact directly or indirectly by improving the performance of plants in several ways, which can be found in plant tissue, acting on growth through the secretion of hormones, enzymes or assisting in the acquisition of nutrients. In order to improve the nutritional and production quality of crops, without increasing costs and environmental contamination by the excess of fertilizers applied to the soil, this study aimed to select bacterial isolates, evaluate morphophysiological development and productivity the corn variety AG-1051 and sweet sorghum variety Palo alto N52K1009, in response to the potential for inoculation with different sugarcane endophytic PGPB isolates. The study is divided into three experiments with different tests for each culture: the first in totally sterile conditions, the second in a greenhouse condition with non-sterile soil and the third in a field condition, with the purpose of achieving production in two cultivation cycles. In the three experiments, the two cultures received, respectively, inoculation with forty, thirteen and six isolates of PGPB. It was observed in the first experiment, inoculation with PGPB promoted significant increases in the aerial part, root growth and dry matter of sorghum and corn in relation to the negative control. In comparison to the positive control, 21 and 7 promoted a similar effect on the growth of the aerial part of sorghum and corn, respectively. PGPB did not promote N accumulation and chlorophyll content similar to that of plants supplied with N. On the other hand, 29 and 25 showed the ability to promote accumulation of N in sorghum and corn when compared to the negative control. This study revealed the potential of using PGPB as a biological inoculant to increase the growth and production of corn and sorghum. In the second chapter, the inoculation with PGPB was evaluated in isolation and in association with nitrogen fertilization with 50% of the recommended. In this condition, PGPB positively influenced the biological N fixation and N metabolism in corn and sorghum, even when the plants were grown with N. This indicates that PGPB can supply N to corn and sorghum through BNF and stimulate the plant growth. In the third chapter, the experiments with the cultures were carried out in field conditions in the 2018/19 and 2019/20 crops under rainfed conditions, as well as in chapter two, the inoculation of PGPB was used in isolation and in association with nitrogen fertilizer with 50% of the recommended. It was found that inoculation with PGPB substantially increased the morphophysiological growth and productivity of green corn and sweet sorghum plants. In the two green maize cultivation cycles, inoculation with the Burkholderia sp. and Bacillus subtilis, plus 50% of the recommended N, is equal in productivity with the plants that received 100% of the recommended N. In the culture of sweet sorghum, inoculation with the strain of Paenibacillus sp. without nitrogen fertilization they generated the best technological parameters, being superior, even, to the complete nitrogen fertilization. The present study shows that the inoculation of BPCP can be useful to improve plant development, N nutrition, biomass and productivity in green corn and sweet sorghum, giving the producer greater profitability due to the lower use of nitrogen fertilizers.