Adubação fosfatada associada à inoculação com Pseudomonas fluorescens no
desempenho agronómico do milho
Introdução
Com a necessidade de aumento de produtividade agrícola, tornou-se primordial o
avanço científico nos estudos do suprimento das necessidades nutricionais para
as diversas culturas. A fertilidade dos solos das regiões tropicais é limitada
pela baixa disponibilidade natural de fósforo (P) em razão dos baixos teores do
nutriente na forma disponível às plantas e pelas altas taxas de complexação do
nutriente, em virtude da fixação do elemento em reações com partículas do solo.
Dessa forma, os sistemas de cultivos exigem constantes aplicações de fósforo e
em quantidades relativamente elevadas para garantir a produtividade das
culturas, o que representa um aumento nos custos de produção.
Diversos trabalhos evidenciaram o efeito positivo da adubação fosfatada no
crescimento, nos componentes de produção, na produtividade de plantas de milho
(Harger et al., 2007; Tiritan et al., 2010) e na composição química dos grãos
(Marsaro Junior et al., 2007).
Com o intuito de aumentar a eficiência na utilização de fertilizantes nos
sistemas agrícolas, mantendo-se o equilíbrio ecológico, tem crescido o
interesse pela manipulação de rizobactérias promotoras do crescimento de planta
(RPCPs). Essas bactérias exercem efeitos benéficos ao promover o crescimento
vegetal, propiciam o aumento da disponibilidade de nutrientes para as plantas,
seja pela solubilização de fosfato inorgânico (Rodríguez e Fraga,1999; Zaidi e
Mohammad, 2006) ou pelo maior crescimento das raízes, favorecendo a absorção de
água e nutrientes.
A inoculação com estes microorganismos estimulam o crescimento e o aumento de
produtividade (Glick et al., 2007). De acordo com Oliveira et al. (2003), as
rizobactérias podem promover o crescimento vegetal pela combinação de um ou
mais dos seguintes mecanismos: produção hormonas, fixação biológica de
nitrogénio, controle biológico de patógenos, mineralização de fósforo orgânico
e solubilização de fósforo inorgânico e outros nutrientes. Quanto à produção de
fitormonas, as rizobactérias são capazes de sintetizar substâncias como as
giberelinas e ácido indolacético (AIA) in vitro e na rizosfera de plantas, como
é o caso de Pseudomonas spp. em raízes de milho (Pan et al., 1999).
As bactérias do género Pseudomonas têm recebido especial atenção pela sua
capacidade em promover o crescimento vegetal, especialmente pela sua habilidade
em melhorar a nutrição fosfatada das plantas pela solubilização de fosfato
inorgânico (Afzal e Bano, 2008) e, ainda, em promover o crescimento do sistema
radicular, que facilita a absorção de água e nutrientes.
Visando gerar informações sobre o uso de rizobactérias, realizou-se o presente
trabalho, com o objetivo de avaliar o desempenho agronómico e a composição
química das cariopses de milho provenientes de plantas submetidas à inoculação
das sementes com Pseudomonas fluorescens e cultivadas com diferentes doses de
adubação fosfatada em estufa.
Material e Métodos
O trabalho foi realizado em estufa e no Laboratório de Solos no Departamento de
Agronomia da Universidade Estadual de Londrina, em Londrina ' PR, localizada a
23º23' S e 51º11' W e altitude média de 566 m.
Foram testados dez tratamentos, utilizando-se o delineamento experimental
inteiramente casualizado, em esquema fatorial 5x2, correspondente a cinco doses
de adubação fosfatada (0, 40, 80, 100 e 160 kg ha-1 de P2O5), combinados com
dois níveis de inoculação com Pseudomonas fluorescens (presença e ausência),
com oito repetições, sendo quatro utilizadas nas avaliações destrutivas das
plantas no estádio fenológico VT (florescimento masculino) e quatro repetições
que seguiram até o final do ciclo da cultura. As parcelas foram constituídas de
vasos plásticos com volume de 25 L, com adição de 20 kg de solo classificado
como Latossolo Vermelho eutroférrico (Embrapa, 2006), de textura argilosa,
coletado na camada de 0-40 cm em área agricultável.
Previamente à instalação do estudo foram coletadas amostras do solo para
análise química, que apresentou os seguintes resultados: pH (H2O): 5,57; H+Al:
4,25 cmolc dm-3; Ca: 1,92 cmolc dm-3; Mg: 0,78 cmolc dm-3; K: 0,13 cmolc dm-3;
P: 1,36 mg dm-3 e grau de saturação de bases (V): 40,01%, sendo KCl 1N o
extrator para quantificar Ca, Mg e Al e Mehlich-I para P e K. A correção da
acidez do solo foi realizada nos 60 dias que antecederam a instalação do
estudo, com carbonato de cálcio (CaCO3) para elevação da saturação de bases a
70% seguida de adubação de correção de acordo com as recomendações de Novais et
al. (1991), igualmente para todos os tratamentos. A adubação fosfatada foi
adicionada ao solo antes da semeadura a 5 cm de profundidade, seguindo as doses
pré-definidas, utilizou-se como fonte de fósforo o superfosfato triplo.
Nos tratamentos com inoculação, as sementes foram tratadas momentos antes da
sementeira, com o inoculante à base de Pseudomonas fluorescens, Rizofos®, na
dose de 140 mL ha-1, correspondente a 100 mL de Rizofos® e 40 mL de Premax-R®
(protetor bacteriano que melhora a sobrevivência das bactérias após a
inoculação). A inoculação consistiu em colocar as sementes e o produto em saco
plástico, com posterior agitação para distribuir homogeneamente o inoculante
sobre as sementes.
A sementeira foi realizada manualmente a 5 cm de profundidade com cinco
sementes por vaso. Realizou-se o desbaste, deixando-se uma planta por vaso na
fase de desenvolvimento vegetativo V3 (três folhas completamente expandidas),
de acordo com a escala fenológica proposta por Ritchie et al. (1986). Durante o
desenvolvimento, a cultura foi monitorada com relação a insetos-praga e
doenças. Devido à desfolha causada pela lagarta do cartucho (Spodoptera
frugiperda) no estádio V3 da cultura, houve a necessidade de controlo com
teflubenzurão (100 mL ha-1). A adubação nitrogenada de cobertura foi fracionada
aos 35 e aos 45 dias após a emergência das plântulas, nos estádios V5 e V6,
respetivamente, com aplicação de 50 kg ha-1 de N (ureia) para todos os
tratamentos, em cada aplicação. As plantas receberam irrigações semanais com
saturação visível do solo.
Foram avaliadas as características fitométricas das plantas no estádio
fenológico VT (flores masculinas) e os componentes de produção, a produtividade
e a composição química das cariopses após a colheita, quando estas apresentaram
teor de água médio de 200 g de água kg-1 de frutos.
As características fitométricas avaliadas foram: altura de planta: obtida com o
auxílio de uma régua graduada, considerando a distância do colo da planta até a
inserção da folha-bandeira (cm); diâmetro do colmo: obtido com o auxilio de um
paquímetro, considerando a medida no primeiro entrenó acima do solo (cm); massa
de matéria seca da parte aérea vegetativa e raiz: a parte aérea (folhas e
caules) e raiz foram secas em estufa com circulação de ar forçado a 65ºC até
atingirem massa constante (g). As raízes foram lavadas previamente para remoção
do solo.
Para avaliação dos componentes de produção foram colhidas as espigas das
parcelas remanescentes, visando às seguintes determinações: massa de espiga:
massa das espigas desempalhadas (g); comprimento de espiga: distância entre o
primeiro e a última cariopse da linha mais longa (cm); número de fileiras por
espiga e cariopses por fileira: contagem individual em cada espiga do número de
fileiras e do número de cariopses por fileiras, considerando o número de
cariopses da fileira mais longa; diâmetro da espiga: obtido na região mediana
da espiga, com o auxílio de um paquímetro analógico (cm). Massa de 100
cariopses: contagem de 100 cariopses e pesagem em balança digital (g).
O teor de água das cariopses após a colheita foi obtido por um medidor de
capacitância digital (G600), previamente ajustado e calibrado para a cultura do
milho. A produtividade de cariopses por planta (g planta) foi obtida por meio
da pesagem das cariopses colhidos em cada parcela experimental, com umidade
corrigida para 130 g de água kg-1 de cariopses (umidade de armazenamento para
cariopses de milho).
Para determinação da composição mineral, após a determinação da produtividade,
os grãos foram amostrados e secos em estufa a 65ºC até atingirem massa
constante e triturados. Determinaram-se os teores de P, K, Ca, Mg, Zn, Cu, Fe,
Mn de acordo com as metodologias descritas por Malavolta et al. (1997) e o teor
total de N foi determinado pelo método Kjeldahl (AOAC 1995), convertido em teor
de proteína de milho pelo uso do fator 5,49 (Chang, 1998). O conteúdo de
nutrientes e proteínas foram obtidos com base na produtividade de cariopses por
planta, sendo considerado para os macronutrientes (g planta) e micronutrientes
(mg planta).
Os dados foram verificados quanto à homocedasticidade (Teste de Bartlett) e a
normalidade dos erros (Lilliefors). Como as variâncias foram homogéneas e os
erros normais, procedeu-se a análise de variância com os dados sem
transformação, com comparação de média pelo teste Tukey p<0,05 e estudo de
regressão para efeito de doses de adubação fosfatada.
Resultados e Discussão
As diferentes doses de adubação fosfatada, inoculação e interação entre estes
fatores não influenciaram significativamente a altura de planta, diâmetro do
colmo e massa de matéria seca da parte aérea, como se observa no Quadro_1.
Resultados divergentes foram apresentados por Cardoso et al. (2008) ao
avaliarem o efeito da inoculação de rizobactérias do género Pseudomonas spp. no
crescimento e desenvolvimento de plantas de milho cultivado em casa de
vegetação. Esses autores constataram efeito positivo da inoculação para as
características altura de planta e massa de matéria seca da parte aérea de
plantas de milho.
Harger et al. (2007) ao avaliar o efeito das fontes de P (superfosfato triplo e
fosfato de Arad) no crescimento inicial da cultura do milho verificaram que a
produção de massa seca da parte aérea aumentou com o incremento das doses de
fósforo, independentemente da fonte de fósforo utilizada. Tiritan et al. (2010)
relatam que com o aumento das doses de P2O5 ocorreu incremento progressivo da
biomassa seca da parte aérea de plantas de milho, resultados que divergem dos
apresentados neste estudo.
A cultura do milho é exigente em fósforo, que além de estar relacionado com o
crescimento das raízes, mostra-se importante para o vigor das plantas e, o seu
fornecimento nos estádios iniciais de crescimento é fundamental para o
desenvolvimento da cultura. Já a ausência deste elemento, reduz a taxa de
emissão e crescimento de folhas, estando associado com o desenvolvimento da
parte aérea da cultura (Grant et al., 2001), fatos não observados neste
trabalho. Assim, seria esperado que a adubação fosfatada associada à inoculação
com P. fluorescens promovesse incrementos nas características avaliadas, uma
vez que o solo utilizado apresentava baixa disponibilidade desse elemento.
Fankem et al. (2008), ao avaliar em solo ácido com baixo nível de fósforo o
desempenho de plantas de milho, verificaram maiores médias de altura de plantas
na presença de duas das três estirpes de P. fluorescens avaliadas. O mesmo foi
observado por Vyas e Gulati (2009) que obtiveram diferenças significativas na
altura de plantas de milho na presença de Pseudomonas, estes resultados
contrapõe os obtidos neste estudo. Entretanto, Zucareli et al. (2011) também
não detetaram alteração na altura de plantas, em estudo relativo à eficiência
agronómica do inoculante à base de Pseudomonas fluorescens em milho conduzido a
campo, corroborando os resultados obtidos no presente estudo.
Constatou-se alteração significativa na massa de matéria seca de raiz para
efeito isolado de doses de adubação fosfata e interação entre doses e
inoculação (Quadro_1). Os tratamentos com ausência e presença de inoculação
apresentaram ajuste quadrático em função das doses de adubação fosfatada para a
variável massa de matéria seca de raiz (Figura_1).
A massa de matéria seca de raiz para o tratamento sem inoculação apresentou
ponto de mínima de 106 kg ha-1 de P2O5, e o tratamento com inoculação
apresentou ponto de mínima de 62 kg ha-1de P2O5. A inoculação mostrou efeito
positivo no desenvolvimento do sistema radicular, minimizando o efeito de
redução da massa seca de raiz com o aumento das doses de fósforo, fato que pode
ser constatado pela menor taxa de decréscimo da curva e menor ponto de mínima
resposta em relação à curva da ausência de inoculação. Estes resultados
corroboram com Cardoso et al. (2008) que relatam efeito positivo da inoculação
com Pseudomonasspp. na cultura do milho para a massa de matéria seca de raiz,
demonstrando a capacidade destes microrganismos em promover a expansão do
sistema radicular.
De acordo com Harthmann et al. (2010) inúmeras rizobactérias favorecem o
crescimento do sistema radicular e o aumento do número de pelos radiculares,
promovendo a ampliação da área superficial com maior absorção de água e
nutrientes, o que afeta positivamente o desenvolvimento da parte aérea, com
aumento do número de folhas e aumento da expansão da área foliar e, favorecendo
o rendimento das culturas.
O Quadro_2 apresenta a comparação entre os níveis de inoculação para o
desdobramento da interação dos fatores (dose de adubação e inoculação) para a
massa de matéria seca de raiz.
Nas doses de 0, 40 e 100 kg ha-1 não foram observados incrementos na massa de
matéria seca de raiz em resposta a inoculação. Nas doses de 80 e 160 kg ha-1 a
presença de inoculação resultou em maior massa de matéria seca de raiz,
demonstrando efeito positivo da inoculação de Pseudomonas fluorescens. O mesmo
foi observado por Liu (2004) com aumentos na massa seca de raiz em plantas de
milho sob condições de adequado suprimento de fósforo, em relação à condição de
deficiência de fósforo. De acordo com Fallik e Okon (1996) o maior crescimento
do sistema radicular favorece a absorção de água e sais minerais e aumenta a
tolerância ao estresse hídrico.
As variáveis massa e comprimento de espiga, número de fileiras por espiga,
número de cariopses por fileira, diâmetro da espiga, massa de 100 cariopses e
produtividade por planta, não foram afetadas pelos fatores doses de adubação
fosfatada, inoculação e interação entre estes fatores (Quadro_3). O mesmo foi
observado por Zucareli et al. (2011), na presença de Pseudomonas fluorescens e
de adubação fosfatada (superfosfato triplo), no número de cariopses por
fileira, a massa de 100 cariopses e a produtividade de cariopses não foram
afetados significativamente, afirmando os resultados observados no presente
estudo. Esses autores constataram que para a variável diâmetro da espiga a
inoculação superou o tratamento sem inoculação. Resultados semelhantes foram
observados por Chaves (2011) que constatou que os componentes de produção massa
de 100 cariopses e produtividade não foram favorecidos pela presença de P.
fluorescens associada com diferentes fontes de fósforo. A adição de P nos
estádios iniciais de crescimento é fundamental para o desenvolvimento da
planta. Especula-se que a presença de fósforo na semeadura favoreça a produção
de maior número de cariopses, pois uma deficiência de fósforo durante a
formação da espiga, que ocorre entre os estádios V6 e V7, reduz o tamanho da
mesma, levando a um menor número de grãos por espiga (Grant et al., 2001),
efeito não observado no presente trabalho.
Contrariando os resultados obtidos, Oliveira et al. (2012), ao avaliar o
desempenho a campo da cultura do milho submetida à inoculação de Pseudomonas
fluorescens e cultivado sob diferentes níveis de adubação NPK, constataram
acréscimos no comprimento de espiga, massa de espiga, número de cariopses por
fileira, massa de 100 grãos e produtividade de grãos na presença de inoculação
com 250 kg ha-1 de adubação NPK formulado 08-28-16, por outro lado o número de
fileiras de cariopses por espiga também não foi favorecido.
Rivéra-Hernandez et al. (2010) também observaram aumentos no número de
cariopses por fileiras e no número fileiras por espigas de milho em função da
adubação fosfatada. Ainda, Ehteshami et al. (2007) verificaram aumento na
produção de cariopses de milho com a inoculação de Pseudomonas fluorescens
associado a micorriza, em condições de deficit hídrico, já a inoculação apenas
de P. fluorescens não favoreceu a produção de cariopses e componentes de
produção.
Os teores médios de N, P, K, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu, Mn e proteína em cariopses de
milho, não apresentaram variações significativas em função das doses de
adubação fosfatada e de inoculação e interação entre estes fatores (Quadro_4).
Resultado semelhante foi obtido por Chaves (2011) em que as fontes de fósforo e
a inoculação não promoveram incrementos no teor de P nas cariopses. Carneiro et
al. (2008) também não detetaram diferenças significativas no teor de fósforo em
cariopses de milho com a aplicação de 180, 360 e 540 kg ha-1 P2O5 das fontes
superfosfato triplo e fosfato natural reativo de Arad.
Considerando o potencial do uso de rizobactérias tanto em promover o
crescimento quanto em aumentar o rendimento de culturas, insucessos são comuns,
como descrevem Freitas e Aguilar Vildoso (2004), em que a atuação da
Pseudomonas fluorescentesfoi instável quanto à promoção do crescimento de
plantas cítricas. O maior entendimento das variáveis que provocam influências
sobre a colonização das plantas inoculadas com bactérias promotoras do
crescimento vegetal e o desenvolvimento de novas formulações e estratégias de
inoculação pode levar a obtenção de resultados agronomicamente importantes para
a maioria das culturas agrícolas (Hungria et al., 2005).
A influência de fatores edáficos pode dificultar a colonização e o
estabelecimento de bactérias inoculadas, que enfrentam microrganismos
competidores e predadores melhor adaptados a determinado ambiente de cultivo.
Ainda, o nível de fertilidade do solo, na disponibilidade de fósforo, resulta
em diferentes respostas do desenvolvimento vegetal e aliado a temperaturas
elevadas e estresse hídrico, muitas vezes atuando juntos, tornam os principais
fatores ambientais limitantes as etapas da associação microrganismo e planta
hospedeira. É, portanto, de extrema importância, a seleção de estirpes que
estabeleçam relações mais satisfatórias e estáveis com a planta hospedeira, bem
como a identificação de condições ambientais favoráveis. Desse modo é
imprescindível dar continuidade a estudos com o uso de rizobactérias promotoras
de crescimento vegetal associadas a culturas de cereais como o milho.
Conclusões
A inoculação com P. fluorescens associada a adubação fosfatada nas doses de 80
e 160 kg ha-1 de P2O5 favorece a massa de matéria seca de raiz.
O desempenho agronómico da cultura, os teores de nutrientes e proteína nos
grãos de milho não são influenciados pela inoculação com P. fluorescens e
adubação fosfatada, demonstrando a necessidade de seleção de estirpes que
estabeleçam relações mais satisfatórias e estáveis com a planta hospedeira, bem
como a identificação de condições ambientais que favoreçam a interação entre
planta e bactéria.
