Bactérias diazotróficas endofíticas em cana-de-açúcar : estratégia para uma agricultura sustentável

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: ANTUNES, Jadson Emanuel Lopes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal Rural de Pernambuco; Departamento de Agronomia; Brasil; UFRPE; Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo
• Palavras-chave em Português: Cana-de-açúcar; Bactéria diazotrófica; Inoculante microbiano; Sugarcane; Bacteria diazotrophic; Microbial inoculant; AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO
• Link de acesso: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/4829

Alguns estados brasileiros, especialmente da região Nordeste, têm sua economia baseada na cultura da cana-de-açúcar, que depende do êxito dessa atividade para o consequente desempenho de sua economia. Nesse contexto, é prioritário realizar trabalhos de prospecção de bactérias diazotróficas e de pesquisas que avaliem a potencialidade da fixação biológica do nitrogênio (FBN) na cana-de-açúcar, sob condição regional, aplicando tecnologias que permitam a produção sustentável desta cultura. Com isso, objetivou-se isolar e efetuar caracterizações morfofisiológica, bioquímica e molecular de bactérias diazotróficas endofíticas de colmos e folhas de três cultivares de cana-de-açúcar (RB1011, RB92579 e RB867515), assim como avaliar a resposta da cana-de-açúcar quanto ao potencial de FBN, a eficiência da inoculação destas bactérias quanto à produtividade de colmos e qualidades tecnológicas de cana-de-açúcar nos ciclos da cana-planta, cana-soca e cana-ressoca como suporte a uma produção sustentável da cultura. Foram obtidos 56 isolados endofíticos, sendo 62,5% do colmo e 37,5% da folha. Utilizou-se a técnica molecular de BOX-PCR que permitiu diferenciar os isolados em 34 perfis de bandas, pela formação de cinco agrupamentos distintos, que foram selecionadas para os testes bioquímicos e/ou fisiológicos. Desses isolados, 66 % apresentaram capacidade de solubilizar fosfato inorgânico; 26 % de produzirem urease, 34 % de produzirem proteases; 17 % de produzirem amilase; 68 % de produzirem lipase; 14 % de produzirem quitinase; 17 % de produzirem sideróforo; 71 % de produzirem ACC deaminase; 54 % de produzirem N-acil-homoserina lactona (AHL); 51 % de produzirem catalase e 23 % apresentaram capacidade hidrolitica de degradarem a gelatina; 97 % reduziram acetileno (ARA) com valores entre 4,14 e 7,84 nmol C2H4/hora. Para o sequenciamento do gene 16S rRNA ribosomal, foi verificado a presença de sete diferentes gêneros, 46% de identidade com o gênero Bacillus , 20% com Paenibacillus, 14% com Burkholderia, 6 % com Herbaspirillum, Pseudomonas e Methylobacterium e 3% com Brevibacillus. A caracterização bioquímica e molecular dos isolados endofíticos de colmo e folha de cana-de-açúcar revelou uma diversidade de bactérias colonizando esta planta, com potencial biotecnológico para serem usadas como biofertilizantes. Foram selecionados três isolados pela atividade da nitrogenase e em conjunto com as respostas dos testes bioquímicos para compor o inoculante microbiano que foi avaliado em campo durante três anos compreendendo os ciclos da cana planta, soca e ressoca na variedade de cana-de-açúcar RB 92579. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados, em esquema fatorial 10x3, constituído de dez tratamentos (IPA-CC9 (Herbaspirillum seropedicae), IPACC33(Pseudomonas sp.), IPA-CF65 (Bacillus Megaterium), IPA-CC9 + IPA-CC33, IPACC9 + IPA-CF65, IPA-CC33 + IPA-CF65, IPA-CC9 + IPA-CC33 + IPA-CF65, Mistura Embrapa (BR1140 (Azospirillum amazonense), BR11175 (H. seropedicae), BR11192 (H. rubrisubalbicans), BR11284 (Gluconacetobacter diazotrophicus) e BR11364 (Burkholderia tropica), testemunha nitrogenada (TN) e testemunha absoluta ( TA)), três ciclos de cultivo (cana-planta, cana-soca e cana-ressoca) com quatro repetições, totalizando 40 parcelas por cultivo. Foram avaliados os seguintes parâmetros: altura de plantas, diâmetro do colmo, massa seca da parte aérea, nitrogênio total das folhas +3, produtividade do colmo fresco, rendimento de açúcar por hectare (TPH), teor de sólidos solúveis totais (°Brix), fibra, açúcar total recuperável (ATR) e estimativa da contribuição da FBN na nutrição da cana-de-açúcar pela técnica de abundância natural do isótopo 15N. A inoculação promoveu ganhos significativos em comparação a TA para o diâmetro do colmo e ATR, para o cultivo canaressoca. A contribuição da FBN nos tratamentos inoculados foi de até 57,31%. Constatou-se incrementos na produtividade do colmo fresco de até 14 Mg.ha-1 em comparação a TN, porém não diferenciando estatisticamente dos outros tratamentos. O comportamento semelhante dos tratamentos inoculados com a TN que recebeu 60 kg.ha‑1 de N, infere em baixo custo econômico e ecológico, e ganha importância pela necessidade para o desenvolvimento de práticas agrícolas mais sustentáveis para melhorar a qualidade de vida da população.