Ação de metabólitos secundários e de inoculantes microbianos na promoção do crescimento de soja (Glycine max (L.) Merr.) e milho (Zea mays L.).

Com a atual deterioração ambiental, causada, entre outros fatores, pelo aumento progressivo da população mundial, o Brasil, em um futuro próximo, se destacará como sendo um celeiro de alimentos mundial. Entre as culturas que desempenham papel importante no cenário agricola brasileiro destacam-se a soja (Glycine max (L.) Merr.) e o milho (Zea mays L.). A substituição do uso de fertilizantes nitrogenados por bio-fertilizantes e inoculantes contendo bactérias rizosféricas fixadoras de nitrogênio (rizóbios) e promotoras do crescimento de plantas (BPCPs) pode diminuir os custos de produção para os agricultores e diminuir a poluição ambiental, através da redução da emissão de gases poluentes, e contaminações de solos e lençóis freáticos. Os microrganismos rizosféricos conhecidamente produzem compostos derivados de seu metabolismo secundário, que aumentam sua sobrevivência e podem ainda promover o crescimento vegetal. Entre esses compostos destacam-se os antimicrobianos, exopolissacarídeos, lipoquitooligossacarídeos (LCOs) e hormônios vegetais. Apesar dos recentes avanços no entendimento de como as sinalizações químicas bactéria-planta hospedeira se dão, moléculas provenientes do metabolismo secundário bacteriano ainda são parcamente utilizadas para aumentar a produção agrícola. Neste estudo foram testados os efeitos de metabólitos secundários concentrados (MSCs) de duas estirpes de rizóbios, Bradyrhizobium japonicum USDA 110 e Rhizobium tropici CIAT 899, em diferentes concentrações, em duas importantes interações bactéria-planta: B. japonicum-soja e Azospirillum brasilense-milho. Para soja, foram feitos dois ensaios a campo e dois ensaios em casa de vegetação, onde o efeito da adição de MSC homólogo e heterólogo, e do flavonoide indutor genisteína, adicionados a inoculante contendo B. japonicum, foram testados. Para milho foram realizados três ensaios a campo e três ensaios em casa de vegetação, para observar os efeitos no crescimento da cultura, da adição de MSCs provenientes de ambas estirpes, a inoculante contendo A. brasilense. Foram analisados os seguintes parâmetros: massa da parte aérea seca (MPAS), teor de N na parte aérea (mgN/g), acúmulo de N na parte aérea (mgN/pl) [em soja e milho em todos os ensaios]; massa da raiz seca (MRS) [em soja e milho em casa de vegetação]; produção de grãos (PROD) [em soja e milho a campo]; número de nódulos (NN) e massa de nódulos seca (MNS) [em soja em todos os ensaios]. Nos ensaios a campo de soja, quando comparado ao tratamento somente inoculado, o tratamento com a adição de MSC de B. japonicum USDA 110 a 10-9 M obteve os maiores valores absolutos de número e massa seca de nódulos, e uma produção de grãos 4% maior. Já nos ensaios em casa de vegetação, a adição de MSCs não produziu plantas de soja com valores significativamente maiores do que os demais tratamentos. Em milho, nos ensaios a campo, os maiores valores absolutos foram obtidos no tratamento com a adição de MSC proveniente de R. tropici CIAT 899 a 10-8 M, com aumentos de produção que chegaram a 17% quando comparados ao tratamento inoculado + 75%N. Nos ensaios de casa de vegetação, as plantas de milho que obtiveram os maiores valores absolutos nos parâmetros analisados foram aquelas tratadas com MSCs provenientes de B. japonicum USDA 110 na concentração 10-9 M. Os benefícios observados neste trabalho podem ser devidos à combinação de efeitos positivos provenientes dos MSCs adicionados aos inoculantes, incluindo os efeitos protetores dos exopolissacarídeos, e os efeitos promotores de crescimento dos LCOs e dos hormônios vegetais. Tais resultados chamam atenção para o potencial biotecnólogico do uso de metabólitos microbianos secundários de rizóbios, que adicionados a inoculantes contendo rizóbios ou BPCP, podem promover o crescimento e aumentar a produção agrícola.Dissertação (Mestrado em microbiologia) - Universidade Estadual de Londrina, Londrina