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Aquisição de nutrientes através de microrganismos na cultura do trigo



O trigo (Triticum spp.) é uma gramínea de importância milenar, sendo um dos principais componentes na dieta alimentar da maioria dos países, inclusive no Brasil, em que há uma alta demanda pelo cereal, com dependência do mercado externo. Entre os desafios da produção de trigo no Brasil está o alto custo de produção. Vários fatores combinam-se para o custo final elevado, entre os quais está a adubação mineral, com uma participação de aproximadamente 25% nos custos de produção da lavoura de trigo (ANTUNES, 2017).

Sabe-se que o nitrogênio (N) e o fósforo (P) são macronutrientes requeridos em grande quantidade para o desenvolvimento das plantas, todavia eles não se encontram prontamente disponíveis e na quantidade necessária nos momentos de maior demanda nutricional. Nesse sentido, os Microrganismos Promotores de Crescimento de Plantas (MPCP) podem atuar no incremento de aquisição de nutrientes em uma relação de associação e/ou simbiose. Nessa relação, a planta fornece o ambiente ideal para o desenvolvimento do microrganismo, enquanto isso, os MPCP aumentam a disponibilidade de nutrientes em favor da cultura e diminuem o custo de produção com fertilizantes.

Figura 1: Ilustração de alto custo com fertilizantes no trigo.

 

Fonte: Fernanda Ribeiro.

Bactérias fixadoras de N:

Apesar do nitrogênio estar presente em abundância na atmosfera, a maior parte dele não está prontamente disponível para a absorção das plantas. Para tanto, as bactérias fixadoras de N, através da enzima nitrogenase, transformam esse N em espécies químicas nitrogenadas que podem ser absorvidas, como amônio e, com a ação de bactérias nitrificantes, nitrato. Nas gramíneas, esses microrganismos trabalham através de associações e são de vida livre, sendo os mais conhecidos do gênero Azospirillum. As inoculações dessas bactérias têm resultados variáveis sobretudo em relação ao genótipo da planta associada e das condições do solo mas, conforme Bashan et. al (2004), podem aumentar o rendimento de grãos em até 30%.

Brzezinski et. al. (2014), ao pesquisar sobre a inoculação com Azospirillum brasilense na qualidade fisiológica e sanitária de sementes de trigo, chegou à conclusão que na inoculação da cultivar BRS 220 houve uma maior porcentagem de germinação até a dose de 90 kg ha-1 de N em cobertura em relação às sementes não inoculadas (Figura 2), possivelmente pela função do nutriente na formação do embrião e órgãos de reserva. Além disso, também houve um incremento do comprimento de parte aérea das plântulas, com as maiores diferenças para a dose de 60 kg ha-1 em relação às sementes não inoculadas (Figura 2).

Figura 2: Germinação e comprimento de parte aérea, em sementes da cultivar BRS 220 produzida em Londrina-PR, em função da inoculação com Azospirillum brasilense e de doses de nitrogênio em cobertura.

 

Fonte: Adaptado de Brzezinski et. al.

Didonet et al. (1996) utilizaram duas estirpes de Azospirillum brasilense (245 e JA04) nas formas de inoculante com turfa em pó e granulada em diferentes cultivares de trigo, obtendo um resultado de maior acúmulo de massa seca total após 20 dias da antese e maturação nas plantas inoculadas. Brum et al. (2021), constataram uma maior produção de biomassa de aveia preta e azevém com aplicação de N e de A. brasilense no manejo de um sistema lavoura-pecuária.

Hungria et al. (2010) concluiu que inoculantes líquidos com turfa de A. brasilense das estirpes Ab-V5 e Ab-V6 aumentaram os rendimentos de milho e trigo em 27% e 31%, respectivamente. Portanto, dependendo do genótipo utilizado, da qualidade da inoculação (com estirpes selecionadas), condições ambientais e quantidade de N aplicado, os microrganismos como o Azospirillum brasilense podem ter uma resposta positiva na absorção de N e, como consequência, maior taxa de germinação, de crescimento, entre outros fatores condicionados pelo nutriente.

Microrganismos solubilizadores e mineralizadores de P

O fósforo, assim como o nitrogênio, está diretamente associado ao crescimento e desenvolvimento das plantas, tendo grande influência no rendimento de grãos, especialmente nos solos brasileiros, pobres nesse elemento. Por ser um nutriente pouco móvel e com alta interação com os cátions do solo, fica retido em partículas ao invés de estar disponível para as plantas. Para que seja absorvido, são liberados ácidos orgânicos para remobilizar o fósforo quelado. Segundo Novais et al. (2007), até 80% do fertilizante pode ser complexado com íons de ferro, alumínio e cálcio presentes no solo, diminuindo sua absorção pelo sistema radicular. Nesse sentido, alguns microrganismos têm a capacidade de solubilizar P inorgânico e mineralizar P orgânico, através da exsudação de ácidos orgânicos como acetato, succinato, citrato e gluconato, liberação de H+ e produção de compostos que interagem com as partículas do solo que retêm o P. Além disso, atuam na produção de enzimas fosfatases e fitases, fazendo com que o P se torne mais disponível na solução do solo, podendo ser aproveitado em maior quantidade pela planta.

Essas funções são desenvolvidas por fungos e bactérias do gênero Bacillus, Burkholderia, Bradyrhizobium, Enterobacter, Mesorhizobium, Paenibacillus, Pantoea, Pseudomonas, Rhizobium, Serratia, Penicillium e Aspergillus (MARRA, 2012). Os genes desses microrganismos estão sendo estudados para a produção de material genético e sua utilização na inoculação pode ser uma ótima alternativa para diminuir o custo de adubos fosfatados de uma forma sustentável.

Fungos micorrízicos e disponibilização de P

Os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) fazem com que a área de exploração de fósforo seja aumentada. Isso acontece através da formação de “malhas” de hifas do fungo, que se associam às raízes das plantas para se desenvolverem e, consequentemente, aumentam a área de contato com o nutriente, a disponibilidade de fosfato e sua absorção pela planta. Podem também produzir fosfatases que solubilizam o P. Essa simbiose é formada por fungos do filo Glomeromycota e acontece nas raízes de várias espécies.

Já existem genes reconhecidos como essenciais para o pleno desenvolvimento da simbiose micorrízica arbuscular em plantas, que podem ser utilizados em materiais genéticos. Além disso, há possibilidade de inoculação com esses fungos, em que estirpes mais eficientes estão sendo estudadas. Em gramíneas, as estirpes do gênero Glomus spp. são indicadas como efetivas na promoção do crescimento (CARDOSO et al., 2010). As respostas quanto ao benefício desse fungo são bastante variadas, assim como dos outros microrganismos. Por isso, propiciar uma boa inoculação e um ambiente favorável para o seu estabelecimento é de extrema importância para o sucesso do manejo.

Além de todas as vantagens já citadas anteriormente, esses microrganismos podem, de maneira concomitante, produzir fito-hormônios e compostos orgânicos que potencializam o desenvolvimento e crescimento do trigo e também favorecem a defesa contra estresses e patógenos. A comercialização de produtos com MPCP já acontece, mas cabe salientar a importância de explorar, estudar, testar e selecionar novos microrganismos e estirpes.

A utilização de MPCP como as bactérias fixadoras de N, solubilizadores/mineralizadores de P e fungos micorrízicos, possibilita aumentar a aquisição de nutrientes na cultura do trigo de uma maneira sustentável, tornando-os mais disponíveis e possibilitando um uso mais eficiente da adubação fosfatada e nitrogenada. Portanto, a utilização de MPCP pode proporcionar uma economia no custo de produção para os triticultores e maiores produtividades nas lavouras.

REFERÊNCIAS

ANTUNES, Joseani M. Fertilizante na medida certa em trigo. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa)> Notícias. Disponível em: <https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/17063710/fertilizante-na-m
edida-certa-em-trigo>. Acesso em: 02/08/2021.

BASHAN, Y; HOLGUIN, G; DE-BASHAN, L. E. Azospirillum-plant relationships: physiological, molecular, agricultural, and environmental advances (1997–2003). Can J Microbiol, 2004.

BRUM, Marcos S; CUNHA, Vinicius S.; MARTIN, Thomas N; ALESSIO, Pedro G; ALMEIDA, Guilherme A. Aveia preta e azevém inoculadas com Azospirillum brasilense em sistema lavoura-pecuária. Revista Caatinga, vol 34, n° 2, 2021.

BRZEZINSKI, C. R.; ZUCARELI, C.; HENNING, F. A.; ABATI, J.; PRANDO, A. M.; HENNING, A. A. Nitrogênio e inoculação com Azospirillum na qualidade fisiológica e sanitária de sementes de trigo. Revista de Ciências Agrárias Amazonian Journal of Agricultural and Environmental Sciences, vol 57, n° 3, 2014.

DIDONET, Agostinho D.; RODRIGUES, Osmar; KENNER, Márcia H. Acúmulo de nitrogênio e de massa seca em plantas de trigo inoculadas com Azospirillum brasilense. Pesquisa Agropecuária Brasileira, vol 31, n° 9, 1996.

HUNGRIA, M.; CAMPO, R.J.; SOUZA, E.M. et al. Inoculation with selected strains of Azospirillum brasilense and A. lipoferum improves yields of maize and wheat in Brazil. Plant Soil 331, 413–425 (2010). https://doi.org/10.1007/s11104-009-0262-0

MARRA, L. M. Solubilização de fosfato por bactérias e sua contribuição no crescimento de leguminosas e gramíneas. 2012. 142 f. Tese (Doutorado em Ciência do Solo) — Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2012.

NOVAIS, R. F.; ALVAREZ V., V. H.; BARROS, N. F.; FONTES, R. L. F.; CANTARUTTI, R. B.; NEVES, J. C. L. (Ed.). Fertilidade do solo. Viçosa, MG: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2007.1017 p.

CARDOSO, E. J. B. N.; CARDOSO, I. M.; NOGUEIRA, M. A.; BARETTA, C. R. D. M.; PAULA, A. M. Micorrizas arbusculares na aquisição de nutrientes pelas plantas. In: SIQUEIRA, J. O.; SOUZA, F. A. de; CARDOSO, E. J. B. N.; TSAI, S. M. Micorrizas: Perspectivas para Aumento da Eficiência de Aquisição de Fósforo (P) em Poaceae — Gramíneas.

Autora: Fernanda Silveira Ribeiro, acadêmica do 3° semestre de Agronomia e Bolsista grupo PET Agronomia — Universidade Federal de Santa Maria.

Texto publicado em: https://maissoja.com.br/aquisicao-de-nutrientes-atraves-de-microrganismos-na-cultura-do-trigo/

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