Nitrogen application and Azospirillum brasilense inoculation on maize hybrids

Maize is one of the world s most important cultivated cereals; however, it presents great challenges for correct fertilization management. Its high nitrogen demand has been the major cause of excessive applications of synthetic nitrogen fertilizers in the crop. As a result, both environmental and economical problems have increased. Therefore, alternative methods that promote plant growth and ensure productivity need to be better studied to associate efficiency, economic viability and environment safety. Diazotrophic bacteria are able to fix atmospheric nitrogen and synthesize plant growth promoting substances, which may reduce the need for nitrogen fertilizers. To test this hypothesis, this work evaluated inoculation with Azospirillum brasilense combined with nitrogen fertilization on maize plants under Brazilian Cerrado conditions. The research consisted of three trials, in a randomized block design. The first experiment was done in the field at Iraí de Minas, during the crop season of 2009/2010. Four maize hybrids inoculated or not with the Azospirillum bacteria and subjected to different nitrogen rates (50, 100, 150, 200, 250 and 300 kg of N ha-1) were evaluated. The second trial, under greenhouse conditions at Uberlândia, was set up as a 3 x 3 factorial. The first factor corresponded to nitrogen rates (0, 100 and 200 kg ha-1) and the second factor to Azospirillum inoculant (0, 100 and 200 mL ha-1). At the end of this experiment, another greenhouse trial was done to determine the possible residual effect of inoculation and nitrogen fertilization. According to the field study, it was concluded that maize inoculation with Azospirillum brasilense is a promising technology capable of significantly enhancing crop yield, in both high and low investment systems. In general, greenhouse evaluations showed that nitrogen application promoted growth, increased chlorophyll and nutrient contents, and intensified the activity of rhizosphere enzymes related to ammonium and inorganic phosphorus availability in maize plants. Also, nitrogen fertilization had residual effect on plant development in the test evaluating the residual effect of the fertilizer.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoMestre em AgronomiaO milho é um dos principais cereais cultivados no mundo, porém apresenta desafios quanto ao correto manejo da adubação. Sua alta exigência por nitrogênio tem sido a principal responsável pelas excessivas doses de fertilizantes nitrogenados sintéticos aplicados na cultura. Como consequência, há aumento no custo de produção da lavoura e impactos negativos ao meio ambiente. Dessa forma, é necessário estudar métodos alternativos que promovam o crescimento das plantas e garantam a produtividade, buscando-se aliar eficiência, viabilidade econômica e segurança ambiental. Bactérias diazotróficas podem fixar nitrogênio atmosférico e produzir substâncias promotoras do crescimento, podendo reduzir a utilização de fertilizantes nitrogenados na cultura do milho. Para testar essa hipótese, este trabalho teve como objetivo avaliar a inoculação com Azospirillum brasilense em combinação com adubação nitrogenada em híbridos de milho, nas condições do cerrado brasileiro. A pesquisa foi composta por três ensaios, todos em delineamento experimental de blocos ao acaso. O primeiro foi realizado a campo, no município de Iraí de Minas, durante a safra 2009/2010. Foram avaliados quatro híbridos de milho inoculados ou não com a bactéria do gênero Azospirillum e submetidos a diferentes doses de adubação nitrogenada (50, 100, 150, 200, 250 e 300 kg de N ha-1). O segundo ensaio, realizado em casa de vegetação, no município de Uberlândia, foi conduzido em esquema fatorial 3 x 3, sendo o primeiro fator correspondente a doses de nitrogênio (0, 100 e 200 kg ha-1) e o segundo, à dose do inoculante líquido à base de Azospirillum (0, 100 e 200 mL ha-1). Ao final desse experimento, outro ensaio em casa de vegetação foi realizado para verificar o possível efeito residual da inoculação e da adubação nitrogenada. Em campo, concluiu-se que a inoculação de milho com Azospirillum brasilense é uma tecnologia promissora capaz de incrementar significativamente a produtividade da cultura, em sistemas de alto e baixo investimento. As avaliações em casa de vegetação permitiram concluir que a adição de nitrogênio, de maneira geral, promoveu maior desenvolvimento das plantas de milho, incrementou os teores de clorofila e de nutrientes e aumentou a atividade das enzimas relacionadas à disponibilização de amônia e fósforo inorgânico na rizosfera. Além disso, apresentou efeito residual no desenvolvimento das plantas na semeadura subsequente