Biological nitrogen fixation in sorghum: a basis for reduction of synthetic nitrogen dependence

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Paula, Thiago de Almeida
• Orientador(a): Pimentel, Leonardo Duarte
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Programa de Pós-Graduação: Fitotecnia
• Área do conhecimento CNPq: Fitotecnia
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/31899; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.113

O aumento da população e suas demandas exigem a intensificação do atual modelo agrícola para aumentar a produtividade. Os fertilizantes químicos, especialmente os fertilizantes nitrogenados, desempenham um papel crucial na melhoria da agricultura no Brasil, tornando-o um grande importador. No entanto, o uso excessivo de fertilizantes químicos aumenta os custos de produção, causa danos ambientais e afeta a ecologia e a dinâmica microbiana do solo, o que pode representar problemas de longo prazo, pois as interações planta-micróbio são consideradas uma solução para a agricultura sustentável. Assim, o modelo agrícola deve ser reavaliado para reduzir a demanda por fertilizantes sintéticos e aumentar o uso de microrganismos que melhorem a sustentabilidade da produção. O estudo teve como objetivo examinar o impacto da adubação nitrogenada na comunidade diazotrófica associada às plantas de sorgo e avaliar a viabilidade do uso de bactérias pré-selecionadas em combinação com diferentes níveis de adubação nitrogenada para melhorar a produtividade do sorgo e reduzir a dependência da adubação nitrogenada. O estudo consistiu em vários experimentos, incluindo: isolamento de bactérias fixadoras de N e promotoras de crescimento vegetal, seleção de bactérias com potencial biotecnológico, avaliação do impacto da adubação nitrogenada na microbiota diazotrófica durante a semeadura do sorgo, teste da eficiência agronômica de pré-selecionados bactérias em condições de casa de vegetação e avaliando a eficiência agronômica de microrganismos pré-selecionados em condições de campo. Os resultados do estudo mostraram que diferentes níveis de adubação nitrogenada afetam a composição da comunidade diazotrófica associada a várias partes da planta de sorgo, reduzindo sua riqueza, uniformidade e diversidade. A inoculação com bactérias promotoras de crescimento de plantas selecionadas (Rhizobium sp. e Sphingomonas sp.) em combinação com níveis reduzidos de fertilização com nitrogênio melhorou significativamente o diâmetro do caule, parte aérea e massa seca total, e teor de nitrogênio da parte aérea em condições de casa de vegetação. Em condições de campo, a inoculação com uma mistura de todas as bactérias testadas (Rhizobium sp. e Sphingomonas sp.) mostrou potencial para aumentar a produtividade do sorgo forrageiro e reduzir a adubação nitrogenada em 25-50 %. Esses resultados indicam o potencial do uso desses microrganismos como ferramenta biotecnológica para uma agricultura sustentável. O estudo concluiu que a fertilização com nitrogênio afeta a comunidade diazotrófica das plantas de sorgo e que as bactérias fixadoras de N e promotoras do crescimento selecionadas da rizosfera do sorgo como inoculantes de sementes têm o potencial de reduzir a necessidade de fertilizantes nitrogenados sintéticos na produção de sorgo. Mais pesquisas são necessárias para determinar o equilíbrio ideal entre inoculantes e taxas de fertilização para um modelo de fertilização integrado. Palavras-Chave: Sorgo. Fixação Biológica de Nitrogênio. Rhizobium. Sphingomonas.