Inoculação de Azospirillum brasiliense e performance de plantas de trigo crescidas sem e com restrição de água

Abstract

Bactérias do gênero Azospirillum podem contribuir no desenvolvimento das plantas, seja fornecendo nitrogênio (N) ou produzindo fito-hormônios que atenuem possíveis problemas fisiológicos que ocorrem durante o déficit hídrico. Este estudo avaliou os efeitos da inoculação de sementes de trigo com A. brasilense, associada ou não à adubação nitrogenada em cobertura, sob condições de disponibilidade hídrica plena e déficit hídrico. O experimento foi realizado em estufa climatizada da Universidade Estadual de Ponta Grossa, na região Centro-Sul do Paraná, utilizando colunas de solo (50 cm de altura × 15 cm de diâmetro). O delineamento experimental foi em blocos ao acaso no esquema fatorial 3 × 2, com três repetições. Os tratamentos foram: sem inoculação, com inoculação de A. brasilense e com inoculação de A. brasilense + N em cobertura; e sem e com restrição de água (80% e 40% da capacidade de campo, respectivamente). As sementes de trigo, cultivar TBio Tibagi, foram inoculadas pouco antes da semeadura com inoculante líquido contendo as estirpes AbV5-AbV6, na dose de 2,5 mL kg-1 . As variáveis avaliadas aos 50 dias após emergência foram o índice SPAD de clorofila, massa seca da parte aérea (MSPA), massa seca de raízes (MSR) em diferentes profundidades (0–10, 10–20 e 20–50 cm) e a extração de nutrientes pelas plantas. Os resultados indicaram que a inoculação com A. brasilense associada ao N promoveu aumento significativo na MSPA em relação aos demais tratamentos, especialmente sob déficit hídrico, demonstrando potencial mitigador do estresse. Em relação à distribuição radicular, o déficit hídrico aumentou a MSR na camada intermediária (10–20 cm), mas reduziu o crescimento radicular em camadas mais profundas (20–50 cm), indicando que o estresse combinado com a acidez subsuperficial limitou o aprofundamento radicular. A inoculação apresentou interação com o déficit hídrico, alterando os padrões de crescimento radicular principalmente na camada superficial (0–10 cm). Os índices de clorofila não foram influenciados significativamente pelos tratamentos, sugerindo estabilidade da fotossíntese sob as condições estudadas. A extração de nutrientes pelas plantas foi significativamente maior no tratamento que combinou inoculação e N, destacando a importância da complementação nitrogenada para maximizar os benefícios da inoculação. Concluiu-se que a inoculação de trigo com A. brasilense associada à adubação nitrogenada é uma estratégia promissora para melhorar a performance das plantas e a absorção de nutrientes pelo trigo, particularmente em ambientes sujeitos à restrição de água.

Bacteria of the genus Azospirillum can contribute to plant development by providing nitrogen (N) or producing phytohormones that mitigate potential physiological problems that occur during water deficit. This study evaluated the effects of inoculating wheat seeds with A. brasilense, associated or not with N fertilization in topdressing, under conditions of full water availability and water deficit. The experiment was carried out in a climate-controlled greenhouse at the State University of Ponta Grossa, in the South-Central region of Parana, Brazil, using soil columns (50 cm high × 15 cm in diameter). The experimental design was randomized blocks in a 3 × 2 factorial scheme, with three replicates. The treatments were: without inoculation, with inoculation of A. brasilense and with inoculation of A. brasilense + N in topdressing; and without and with water restriction (80% and 40% of field capacity, respectively). Wheat seeds, cultivar TBio Tibagi, were inoculated shortly before sowing with liquid inoculant containing strains AbV5-AbV6, at a dose of 2.5 mL kg-1 . The variables evaluated at 50 days after emergence were the SPAD chlorophyll index, shoot dry mass (SDM), root dry mass (RDM) at different depths (0–10, 10–20 and 20–50 cm) and nutrient uptake by plants. The results indicated that inoculation with A. brasilense associated with N promoted a significant increase in SDM in relation to the other treatments, especially under water deficit, demonstrating a potential to mitigate stress. Regarding root distribution, water deficit increased RDM in the intermediate layer (10–20 cm), but reduced root growth in deeper layers (20–50 cm), indicating that stress combined with subsurface acidity limited root penetration. Inoculation interacted with water deficit, altering root growth patterns mainly in the surface layer (0–10 cm). Chlorophyll levels were not significantly influenced by treatments, suggesting stability of photosynthesis under the conditions studied. Nutrient uptake by plants was significantly higher in the treatment that combined inoculation and N, highlighting the importance of N supplementation to maximize the benefits of inoculation. It was concluded that inoculation of wheat with A. brasilense associated with N fertilization is a promising strategy to improve plant performance and nutrient uptake by wheat, particularly in environments subject to water restriction.