azospirillum mariangela

7/22/2019 Azospirillum Mariangela

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Inoculao com

Azospirillum brasilense:

inovao em rendimento

a baixo custo

ISSN 2176-2937

Julho, 2011

Soja

325

Inoculado

Controle

+ AzospirillumCGPE 8876


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Documentos 325

Mariangela HungriaAutora

Inoculao comAzospirillum brasilense:inovao em rendimentoa baixo custo

Embrapa Soja

Londrina, PR

2011

ISSN 2176-2937

Julho, 2011

Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuria

Embrapa Soja

Ministrio da Agricultura, Pecuria e Abastecimento


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Mariangela Hungria

Engenheira Agrnoma, Ph.D,

pesquisadora da Embrapa Soja

Londrina, PR

[email protected]

Autora

Exemplares desta publicao podem ser adquiridos na:

Embrapa Soja

Rod. Carlos Joo Strass, acesso Orlando Amaral, distrito de WartaCaixa Postal 23, Londrina, PRFone: (43) 3371 6000Fax: (43) 3371 6100www.cnpso.embrapa.brsac@ cnpso.embrapa.br

Comit de Publicaes da Unidade

Presidente: Jos Renato Bouas FariasSecretria Executiva: Regina Maria Villas Bas de Campos LeiteMembros:Adeney de Freitas Bueno, Adilson de Oliveira Junior, Clara Beatriz Hoffmann

Campo, Francismar Correa Marcelino, Jos de Barros Frana Neto, Maria Cristina Nevesde Oliveira, Mariangela Hungria e Norman Neumaier.

Superviso editorial: Odilon Ferreira SaraivaNormalizao bibliogrfica: Ademir Benedito Alves de LimaEditorao eletrnica: Vanessa Fuzinatto DallAgnolFotos da capa: Fbio B. Rui Junior/Embrapa Cerrados e Arquivo Total Biotecnologia

1edio

Verso eletrnica (2011)

2 edio

Verso eletrnica (2011)

Todos os direitos reservados

A reproduo no-autorizada desta publicao, no todo ou em parte, constitui violaodos direitos autorais (Lei no 9.610).

Dados Internacionais de Catalogao na Publicao (CIP)

Embrapa Soja

Embrapa 2011

Hungria, Maringela Inoculao com Azospirillum brasiliense: inovao em rendimento a baixocusto / Mariangela Hungria. Londrina: Embrapa Soja, 2011. 36p. (Documentos / Embrapa Soja, ISSN 1516-781X; n.325)

1.Bactria. 2.Fixao biolgicade nitrognio. 3.Milho. 4.Trigo. I.Ttulo.II.Srie.

CDD 579.323 (21.ed)


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Apresentao

As projees so de que, nos prximos anos, haver um incremento

substancial no uso de fertilizantes no Brasil para atender intensifi-

cao da agricultura e recuperao de reas degradadas. O merca-

do brasileiro de fertilizantes, porm, frgil e com grande dependn-

cia das importaes. fundamental, portanto, encontrar alternativas

para o uso mais eficiente dos fertilizantes e, nesse contexto, alguns

microrganismos, como as bactrias fixadoras de nitrognio atmosf-

rico, as bactrias promotoras do crescimento de plantas, os fungos

micorrzicos, entre outros, podem desempenhar um papel relevante

e estratgico para garantir altas produtividades a baixo custo e com

menor dependncia de importao de insumos.

Neste documento Inoculao comAzospirillum brasilense: inovao

em rendimento a baixo custo so relatados os estudos pioneiros queresultaram nas primeiras estirpes deAzospirillumautorizadas para a

produo de inoculantes comerciais para gramneas no Brasil. So apre-

sentados resultados de ensaios com as culturas do milho e do trigo,

com inoculao comAzospirillume reduo substancial na aplicao

de fertilizantes nitrogenados. Instrues sobre cuidados com a com-

pra e o uso de inoculantes so detalhados. Novos experimentos esto

em andamento para verificar a viabilidade de aplicao da tecnologia

em outras gramneas de grande importncia econmica e ambiental e


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Sumrio

espera-se que os resultados aqui mostrados subsidiem a adoo cres-

cente da tecnologia, gerando economia para os agricultores e benef-

cios ambientais para o Pas.

Nesta segunda edio o texto foi revisado e atualizado.

Jos Renato Bouas Farias

Chefe Adjunto de Pesquisa e Desenvolvimento

Embrapa Soja

1. O que so bactrias promotoras do crescimentode plantas? .....................................................................................................13

2. Bactrias do gneroAzospirillumpromovemo crescimento de plantas? .................................................................... 14

3. O que a fixao biolgica do nitrognio?Azospirillumtambm pode realizar esse processo?...............14

4. Que outros benefcios s plantas so atribudosaoAzospirillum? ..........................................................................................16

5. H muitos ensaios de inoculao comAzospirillumconduzidos no mundo? ...........................................................................17

6. Pode existir especificidade deAzospirillumcomas plantas hospedeiras?..........................................................................18

7. E no Brasil, h muitos estudos bsicos e aplicadoscomAzospirillum? ......................................................................................18

8. Qual foi a pesquisa que resultou no primeiroinoculante contendoAzospirillumcomercializadono Brasil? .........................................................................................................19

9. Nessa pesquisa pioneira, quais foram os resultadosencontrados com o trigo?......................................................................20


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Existe um interesse crescente pelo uso de inoculantes contendo bac-

trias que promovem o crescimento e incrementam a produtividade de

plantas, devido ao alto custo dos fertilizantes qumicos e a uma cons-

cientizao em prol de uma agricultura sustentvel e menos poluen-

te. O Brasil tem longa tradio de pesquisa em fixao biolgica de

nitrognio porAzospirillumem associaes com gramneas, mas at

recentemente no havia inoculantes comerciais com essas bactrias

no Pas. A Embrapa Soja e a UFPR selecionaram e avaliaram estirpes

deAzospirillumcom as culturas do milho (Zea maysL.) e do trigo

(Triticum aestivum L.), seguindo os protocolos da legislao brasileira.

Foram conduzidos nove ensaios em Londrina e Ponta Grossa, avaliando

nove estirpes deAzospirillumem veculo turfoso. Foram identifica-

das quatro estirpes para cada cultura, que aumentaram a produo de

gros do milho em 24% a 30% em relao ao controle no inoculado

e, em trigo, em 13% a 18%. Em uma segunda etapa, oito ensaios

avaliaram as estirpes Ab-V5 e Ab-V6 de A. brasilense em veculo

lquido e turfoso e observou-se um aumento mdio na produtividade

de milho de 26% e de 31% na do trigo. Estudos sobre formulaes

e aditivos levaram ao desenvolvimento de um inoculante lquido co-

mercial da Embrapa Soja em parceria com a iniciativa privada. Novos

ensaios conduzidos pela Embrapa Soja tm confirmado os benefcios

pela inoculao de milho e trigo com Azospirillum em patamares

Resumo10. E qual foi o efeito da inoculao do milhocomAzospirillum? ......................................................................................21

11. Quais foram as repercusses desses ensaioscom trigo e milho? .....................................................................................21

12. E no caso de inoculantes lquidos, quais foram osresultados obtidos em trigo e milho? .............................................22

13. Os benefcios pela inoculao comAzospirillumno Brasil so atribudos fixaobiolgica do nitrognio? ..........................................................................22

14. Rendimentos elevados de milho podem serobtidos via inoculao comAzospirillum? ...................................23

15. A partir dos resultados de todos esses ensaios,qual pode ser a recomendao para as culturasdo trigo e do milho? ..................................................................................25

16. Existem mais resultados obtidos com diferentesdoses de fertilizante nitrogenado em trigo e milho?..............26

17. Quais cuidados devem ser tomados coma compra do inoculante contendoAzospirillum? .....................28

18. Como deve ser feita a inoculao das

sementes comAzospirillum? ..............................................................29

Consideraes finais .................................................................................30

Referncias ...................................................................................................32


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mais elevados de rendimento. Pode-se concluir que, no caso do trigo

cultivado aps a soja, a inoculao com a aplicao de 20 kg N ha -1

permite a obteno de rendimentos de gros da ordem de 2600 kg

ha-1. No caso do milho, a inoculao com a aplicao de apenas 24

kg ha-1 resulta em rendimentos da ordem de 3400 kg ha -1, que so

interessantes economicamente no caso de milho safrinha, ou para

agricultura familiar.

Com a suplementao adicional de 30 kg ha-1 em cobertura os rendi-

mentos do milho sobem para 7000 kg ha-1. Cuidados na compra e no

uso de inoculantes so especificados neste documento. Estima-se que

a economia resultante pela inoculao comAzospirillumpossa ser daordem de 2 bilhes de dlares por ano. Testes de eficincia agronmica

esto sendo conduzidos com outras gramneas e em co-inoculao com

leguminosas.

Palavras-chave:Azospirillum, bactrias promotoras do crescimento de

plantas, fixao biolgica do nitrognio, inoculao, milho, nitrognio,

trigo.

Inoculation withAzospirillum brasilense: Innovation in yieldat low cost

Interest in the use of inoculants containing bacteria that promote plant

growth and increase grain yield is likely to increase in the coming ye-

ars, due to higher costs of chemical fertilizers, concerns over pollution

and emphasis on sustainable agriculture. Although Brazil has a long

tradition in research in nitrogen fixation inAzospirillum-grass associa-

tions, there were no commercial inoculants available on the market.

Therefore, Embrapa Soja and UFPR selected and evaluatedAzospirillum

strains for maize (Zea mays L.) and wheat (Triticum aestivumL.) crops,

following protocols established by the Brazilian legislature. In a first set

of nine trials performed at Londrina and Ponta Grossa, southern Brazil,

nineAzospirillumstrains were evaluated as peat-based inoculants. Four

elite strains were identified for each crop. Maize yield was increased by

24 to 30%, in relation to non-inoculated controls, and wheat yield was

increased by 13 to 18%. In a second trial set with eight field experi-

ments in Londrina and Ponta Grossa, liquid and peat-based inoculants

carryingA. brasilensestrains Ab-V5 and Ab-V6 increased maize and

wheat yields by 26 and 31%, respectively. Studies with different

formulations and additives led to the development of a commercial

liquid inoculant in a partnership between Embrapa Soja and the private

sector. New field experiments performed by Embrapa Soja have confir-

Abstract


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Inoculao comAzospirillum brasilense:inovao em rendimentoa baixo custoMariangela Hungria

med the benefits of inoculation of maize and wheat withAzospirillum,

resulting increased grain yields. We may conclude that for the wheat

grown after soybean the inoculation and 20 kg of N ha1at sowing re-

sults in yields of about 2600 kg ha-1. For the maize, inoculation and 24

kg of N ha1at sowing results in yields of about 3400 kg ha -1; this yield

may be of interest for the short season maize and family agriculture. By

adding a further supply of 30 kg N ha-1at flowering, maize yield incre-

ases to levels of 7000 kg ha-1. Advice for buying and using inoculants

are specified in this document. Estimates are that the saving resulting

from replacement of N fertilizers byAzospirilluminoculants could be of

US$ 2 billion per year. Tests of agronomic efficiency are in progress for

other grasses and for co-inoculation with legumes.

Key words:Azospirillum, biological nitrogen fixation, inoculation, mai-

ze, wheat, plant growth promoting bacteria.1. O que so bactrias promotoras do crescimentode plantas?

As bactrias promotoras de crescimento de plantas (BPCP) corres-

pondem a um grupo de microrganismos benficos s plantas de-

vido capacidade de colonizar a superfcie das razes, rizosfera,

filosfera e tecidos internos das plantas (Davison, 1988; Kloepper

et al., 1989).

As BPCP podem estimular o crescimento das plantas por diversas

maneiras, sendo as mais relevantes: capacidade de fixao biol-

gica de nitrognio (Huergo et al., 2008); aumento na atividade da

redutase do nitrato quando crescem endofiticamente nas plantas

(Cassn et al., 2008); produo de hormnios como auxinas,citocininas (Tien et al., 1979), giberilinas (Bottini et al., 1989),

etileno (Strzelczyk et al., 1994) e uma variedade de outras mol-

culas (Perrig et al., 2007); solubilizao de fosfato (Rodriguez et

al., 2004); e por atuarem como agente de controle biolgico de

patgenos (Correa et al., 2008).

Em geral, acredita-se que as BPCP beneficiam o crescimento

das plantas por uma combinao de todos esses mecanismos

(Dobbelaere et al., 2003).


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6 17Inoculao comAzospirillum brasilense: inovao em rendimento a baixo custo Inoculao comAzospirillum brasilense: inovao em rendimento a baixo custo

2. Bactrias do gneroAzospirillumpromovem ocrescimento de plantas?

O gneroAzospirillumabrange um grupo de BPCP de vida livre que

encontrado em quase todos os lugares da terra; h relatos, tambm,

de que as bactrias desse gnero podem ser endofticas facultativas

(Dbereiner & Pedrosa, 1987; Huergo et al., 2008). A espcie Spirillum

lipoferumfoi inicialmente descrita por Beijerinck e, em 1978, foi pro-

posta a sua reclassificao comoAzospirillum, juntamente com a des-

crio de duas espcies,Azospirillum lipoferumeAzospirillum brasilense

(Tarrand et al., 1978); hoje esto descritas 14 espcies no gnero.

Bactrias do gneroAzospir illumganharam grande destaque mun-

dialmente a partir da dcada de 1970 (Dbereiner & Day, 1976;

Dobereiner et al., 1976), com a descoberta pela pesquisadora da

Embrapa, Dra. Johanna Dbereiner (1924-2000), da capacidade de

fixao biolgica do nitrognio dessas bactrias quando em associa-

o com gramneas. A propriedade de fixar nitrognio em vida livre

foi responsvel pela mudana no nome do gnero Spirillum(Tarrand

et al., 1978), sendo adicionado o prefixo azo, alusivo ao nome uti-

lizado por Lavoisier para denominar o elemento nitrognio. curioso

mencionar que a palavra azote foi dada por Lavoisier por conside-

rar o nitrognio como um elemento to inerte que seria imprprio

para manter a vida. Hoje, porm, sabe-se que o nitrognio a base

de toda a vida do planeta, por ser constituinte fundamental dos ci-

dos nucleicos, aminocidos e protenas.

3. O que a fixao biolgica do nitrognio?Azospirillumtambm pode realizar esse processo?

Embora o nitrognio gasoso (N2) constitua 78% dos gases atmosfri-

cos, nenhum animal ou planta consegue utiliz-lo como nutriente, devido

tripla ligao que existe entre os dois tomos do N2, que uma das

mais fortes de que se tem conhecimento na natureza. Contudo, os gases

atmosfricos tambm se difundem para o espao poroso do solo e o N2

consegue ser aproveitado por alguns microrganismos (algumas arqueo-

bactrias mas, principalmente, bactrias) que ali habitam, graas ao

de enzima chamada dinitrogenase, que capaz de romper a tripla ligao

do N2e reduzi-lo a amnia, a mesma forma obtida no processo industrial.

Essas bactrias, tambm denominadas como diazotrficas ou fixadoras

de N2, se associam a diversas espcies de plantas em diferentes graus de

especificidade, levando classificao como bactrias associativas, endo-

fticas ou simbiticas (Hungria et al., 2007).

Em termos agrcolas, a maior contribuio do processo de fixao bio-

lgica do N2ocorre pela associao simbitica de plantas da famlia Le-

guminosae (=Fabaceae) com bactrias pertencentes a diversos gne-

ros e que so denominadas, de modo popular e coletivo, como rizbios.

A simbiose com essas bactrias pode ser facilmente identificada, pois

estruturas altamente especializadas, chamadas ndulos, so forma-

das nas razes das leguminosas, especificamente para o processo de

fixao biolgica. A evoluo da simbiose entre rizbios e leguminosas

data de milhes de anos, por isso, as taxas mais elevadas de fixao

biolgica so verificadas nessa categoria de simbiose. Como exemplo,

no caso da soja (Glycine max(L.) Merr.), taxas superiores a 300 kg de

N ha-1ano-1so observadas no Brasil, conseguindo suprir totalmente as

necessidades da planta (Hungria et al., 2007).

No caso das bactrias endofticas (ex.: Herbaspirillum seropedicae,

Gluconacetobacter diazotrophicus, Klebsiella spp.,Azoarcus spp.)

ou associativas (ex.:Azospirillum spp.,Azotobacterspp.), o mesmo

complexo da dinitrogenase realiza a converso do N2da atmosferaem amnia. Contudo, ao contrrio das bactrias simbiticas, bact-

rias associativas excretam somente uma parte do nitrognio fixado

diretamente para a planta associada; posteriormente, a mineraliza-

o das bactrias pode contribuir com aportes adicionais de nitrog-

nio para as plantas, contudo, importante salientar que o processo

de fixao biolgica por essas bactrias consegue suprir apenas

parcialmente as necessidades das plantas. Desse modo, deve-se

lembrar que, ao contrrio das leguminosas, a inoculao de no-

-leguminosas com bactrias endofticas ou associativas, ainda que


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essas consigam fixar nitrognio, no consegue suprir totalmente as

necessidades das plantas em nitrognio.

4. Que outros benefcios s plantas so atribudos aoAzospirillum?

Na literatura existem vrios trabalhos confirmando queAzospirillumproduz

fitohormnios que estimulam o crescimento das razes de diversas esp-

cies de plantas. Tien et al. (1979), por exemplo, verificaram que os com-

ponentes responsveis pelo estmulo do crescimento de razes liberados

porA. brasilenseeram o cido indol-actico (AIA), giberilinas e citocininas.

O maior desenvolvimento das razes pela inoculao comAzospirillum

pode implicar em vrios outros efeitos. J foram relatados incremen-

tos na absoro da gua e minerais, maior tolerncia a estresses como

salinidade e seca, resultando em uma planta mais vigorosa e produtiva

(ex.: Bashan & Holguin, 1997; Dobbelaere et al., 2001; Bashan et al.,

2004). Provavelmente pelo maior crescimento radicular e melhor nutri-

o das plantas, tambm h vrios relatos de maior tolerncia a agen-

tes patognicos de plantas (Correa et al., 2008).

Em uma reviso recente de trabalhos sobre as respostas fisiolgicas

induzidas porAzospirillum, Barassi et al.(2008) relatam a melhoria em

parmetros fotossintticos das folhas, incluindo o teor de clorofila e

condutncia estomtica, maior teor de prolina na parte area e razes,

melhoria no potencial hdrico, incremento no teor de gua do apoplas-

to, maior elasticidade da parede celular, maior produo de biomassa,maior altura de plantas. Bashan et al. (2006) relatam incremento em

vrios pigmentos fotossintticos, tais como clorofila a, b, e pigmentos

fotoprotetivos auxiliares, como violaxantina, zeaxantina, ateroxanti-

na, lutena, neoxantina e beta-caroteno, que resultariam em plantas

mais verdes e sem estresse hdrico. Tambm em ensaios conduzidos

por nosso grupo de pesquisa, vrias dessas observaes foram confir-

madas e, como exemplo, na figura 1 podem ser visualizadas a maior

produo de razes, maior altura de plantas e colorao mais verde pelo

maior teor de clorofila, resultantes da inoculao comAzospirillum.

5. H muitos ensaios de inoculao comAzospirillumconduzidos no mundo?

Muitos estudos tm demonstrado que oAzospirillumestimula o cresci-

mento e a produtividade de vrias espcies de plantas, sendo muitas delas

com grande relevncia agronmica e ecolgica (ex.: Okon & Labandera--Gonzalez, 1994; Bashan & Holguin, 1997; Bashan et al., 2004).

Em um levantamento de ensaios conduzidos por 20 anos, Okon & Laban-

dera-Gonzales (1994) relataram que em 60% a 70% dos experimentos

foram obtidos incrementos na produtividade devido inoculao, com au-

mentos estatisticamente significativos na ordem de 5% a 30%. Em outro

levantamento realizado na Argentina, com 273 ensaios de inoculao com

A. brasilenseem trigo (Triticum aestivumL.), em 76% dos casos houve

aumento mdio na produtividade de 256 kg ha1; em milho (Zea maysL.),

Figura 1.Efeito da inoculao de milho com as estirpes Ab-V5 e Ab-V6 deAzospirillum

brasilenseno crescimento radicular, colorao verde e altura das plantas em ensaios

conduzidos a campo.

Fotos:TotalBiotecnologia

Controle ControleInoculado Inoculado


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85% dos casos responderam positivamente, com um aumento mdio na

produtividade de 472 kg ha1(Daz-Zorita & Fernandez Canigia 2008). Os

resultados de outros experimentos conduzidos na Argentina e no Brasil

nas ltimas dcadas foram recentemente compilados e a grande maio-

ria indica benefcios da inoculao comAzospirillumno crescimento das

plantas e/ou no aumento da produtividade (Cassn & Garcia de Salamone,

2008).

6. Pode existir especificidade deAzospirillumcom asplantas hospedeiras?

Um fator chave para o sucesso da inoculao comAzospirillum a

seleo de estirpe(s). Ainda que no tenha sido claramente evidenciada

especificidade entre as plantas e as bactrias, h relatos indicando alguma

afinidade com determinadas espcies (Penot et al., 1992), ou mesmo

cultivares (Wani et al., 1985) de plantas. Como exemplo, foram

demonstradas interaes com plantas de trigo (Caballero-Mellado et

al., 1992), milho (Garcia de Salamone et al., 1996) e milheto [Pennise-

tum americanum(L.) K. Shum.] (Bouton et al., 1985).

Avaliar e selecionar estirpes para a inoculao em culturas especficas

, portanto, importante no desenvolvimento de tecnologias para produ-

o de inoculantes com estirpes eficientes deAzospirillumpara cereais.

7. E no Brasil, h muitos estudos bsicos e aplicadoscomAzospirillum?

Conforme j comentado, o Brasil possui uma longa tradio em pesquisa com

Azospirillum(ex: Dbereiner & Day, 1976; Dbereiner et al., 1976) e, hoje,

est entre as lideranas mundiais em pesquisa bsica com essas bactrias.

Vrios ensaios a campo tambm j foram conduzidos no Pas, contudo,

resultados consistentes e conclusivos sobre a eficincia agronmica de

inoculantes contendoAzospirillumno estavam disponveis. Consequen-

temente, at recentemente produtos base deAzospirillumno estavam

disponveis no mercado.

8. Qual foi a pesquisa que resultou no primeiroinoculante contendoAzospiri llumcomercializadono Brasil?

Em 1996, a Embrapa Soja e o grupo da Universidade Federal do Pa-

ran-Departamento de Bioqumica e Biologia Molecular, em Curitiba,

estabeleceram uma parceria, atravs de projetos de pesquisa finan-

ciados pela Embrapa e pelo Ministrio da Cincia e Tecnologia para a

realizao de ensaios de laboratrio e testes de eficincia agronmica

deAzospirilluma campo. Obedecendo a todos os critrios da legislao

brasileira para inoculantes estabelecidos pelo Ministrio da Agricultu-

ra, Pecuria e Abastecimento (MAPA) foram testadas e selecionadas

estirpes deAzospirillumque apresentavam maior sobrevivncia no solo,

maior promoo de crescimento das plantas e maior adaptao s tec-

nologias utilizadas nas culturas do milho e do trigo.

No total, 18 experimentos de campo foram realizados. O primeiro conjunto

compreendeu nove experimentos, sendo cinco conduzidos em trs safras

com milho e quatro conduzidos em duas safras com trigo; nesses experi-

mentos foram avaliados inoculantes turfosos contendo somente uma es-

tirpe deA. brasilense ouA. lipoferum. O segundo conjunto compreendeu

quatro experimentos com milho e quatro com trigo, usando uma combina-

o de duas estirpes deA. brasilense(Ab-V5 e Ab-V6) em inoculante na

formulao turfosa ou lquida.

Os inoculantes foram preparados para ter uma concentrao mnima de

108

clulas deAzospirillumg1

de inoculante turfoso ou mL1

de ino-culante lquido. O inoculante turfoso foi aplicado na dose de 250 g do

inoculante 50 kg1de sementes, e foram adicionados 300 mL 50 kg1

de semente de uma soluo aucarada a 10% (p/v) para aumentar a

adeso do inoculante turfoso nas sementes. O processo de inoculao

consistiu da aplicao da soluo aucarada sobre as sementes, segui-

da do inoculante turfoso; aps agitar, as sementes foram deixadas para

secar na sombra por 15 minutos. A estimativa terica do nmero de

clulas por semente para o inoculante turfoso foi de 300.000 clulas

semente-1para o milho e de 30.000 clulas semente-1para o trigo. Para


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o inoculante lquido, a dose aplicada foi de 150 mL 50 kg1de milho

e 200 mL 50 kg1de trigo. A estimativa terica do nmero de clulas

por semente para o inoculante lquido foi de 270.000 clulas semente-1

para o milho e de 36.000 clulas semente-1para o trigo.

Em relao ao N fertilizante, foi fornecida somente uma dose inicial de

20 kg de N ha-1para o trigo e de 24 kg de N ha -1para o milho. Sem-

pre foram adicionados controles sem inoculao e sem ou com a dose

recomendada de N fertilizante para cada cultura.

9. Nessa pesquisa pioneira, quais foram os resultadosencontrados com o trigo?

Considerando a mdia dos quatro ensaios conduzidos com trigo em Londrina

e Ponta Grossa, a inoculao comAzospirillumresultou em incremento signifi-

cativo mdio no rendimento de gros da ordem de 14% (Tabela 1).

importante considerar, ainda, que, embora recebendo apenas uma

dose baixa de N fertilizante, 20 kg de N ha-1, o rendimento mdio dos

tratamentos inoculados foi de 2653 kg ha-1, enquanto que a mdia

nacional na safra 2009/10 foi de 2428 kg ha-1.

10. E qual foi o efeito da inoculao do milho comAzospirillum?

Considerando a inoculao do milho com as estirpes Ab, o rendimento

mdio dos tratamentos inoculados foi de 3407 kg ha-1, 24% superior

ao do tratamento controle (Tabela 2).

Tabela 2.Efeito da inoculao1com estirpes deAzospirillumbrasilense(Ab) e

Azospirillum lipoferum(Al) no rendimento (kg de gros ha -1) de milho. Segundo

Hungria et al. (2010).

1 Tratamentos: C, controle sem inoculao + 24 kg N ha-1na semeadura; C+N, controle sem N + 24

kg N ha-1na semeadura + 80 kg N ha-1em cobertura; inoculao com 250 g de inoculante turfoso

50 kg-1semente (108clulas g-1) + 24 kg N ha-1na semeadura.

Estatstica: Mdias de seis repeties e valores seguidos da mesma letra, na coluna, no diferem

estatisticamente (p


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Para a cultura do trigo, as estirpes Ab-V1, Ab-V5, Ab-V6 e Ab-V8

foram as mais efetivas, resultando em um incremento na produti-

vidade de 312 a 423 kg ha1, ou de 13% a 18% em comparao

com o controle no inoculado. Essas estirpes foram disponibiliza-

das pela Embrapa Soja e pela UFPR para as indstrias de inoculan-

tes, sem custo tecnolgico. As indstrias tm optado por produzir

inoculantes com as estirpes Ab-V5+Ab-V6, por serem eficazes

com as culturas do milho e do trigo.

12. E no caso de inoculantes lquidos, quais foram osresultados obtidos em trigo e milho?

Muitos agricultores do preferncia a inoculantes lquidos, pela

facilidade de aplicao. Desse modo, a Embrapa Soja desen-

volveu uma formulao lquida que, em uma parceria com a

empresa Total Biotecnologia, foi adaptada para fermentadores

de grande porte. Cada vez mais dada importncia parceria

pblica-privada, permitindo a adaptao da pesquisa escala

industrial e, tambm, que os benefcios cheguem mais pronta-

mente aos agricultores.

Os resultados obtidos podem ser visualizados na Tabela 3, confir-

mando a viabilidade do inoculante lquido, que resultou em incre-

mento mdio no rendimento de gros de 26% para o milho e de

31% para o trigo. Os rendimentos mdios foram de 3905 kg ha-1para o milho e de 2656 kg ha-1para o trigo.

Os resultados obtidos com o inoculante lquido desenvolvido pela

parceria entre Embrapa Soja e a Total Biotecnologia, contendoAzos-

pirillume molculas protetoras para as condies tropicais resultou

no lanamento, em 2010, de um inoculante. Outras indstrias esto

desenvolvendo formulaes e fazendo testes de eficincia agronmica

com as mesmas estirpes Ab-V5 e Ab-V6.

13. Os benefcios pela inoculao comAzospirillumnoBrasil so atribudos fixao biolgica do nitrognio?

O aumento da produtividade devido inoculao com Azospirillum

nos ensaios conduzidos no Brasil foi correlacionado no s com o

aumento do N, mas tambm com outros nutrientes, como o P eK, fato tambm relatado em outros pases (ex: Bashan & Holguin,

1997; Steenhoudt & Vanderleyden, 2000; Bashan et al.,2004).

Como exemplo, na figura 2 podem ser visualizados os incrementos nos

teores de P e K nos gros de milho em um dos ensaios conduzidos pela

Embrapa Soja. Desse modo, os benefcios da inoculao comAzospirillum

vo alm da fixao biolgica do nitrognio, razo pela qual as bactrias

so classificadas como promotoras do crescimento de plantas.

Tabela 3.Efeito da inoculao1comAzospirillumAb-V5+Ab-V6 em formula-o base de turfa ou lquida no rendimento (kg de gros ha -1) de milho e trigo.Segundo Hungria et al. (2010).

1 Tratamentos: C e inoculao, 24 kg N ha-1 na semeadura para o milho e 20 kg N ha-1 para o trigo;

C+N, 20 kg N ha-1 na semeadura e 80 kg N ha-1 para o milho e 50 kg N ha-1 em cobertura; ino-

culao consistindo de 250 g de inoculante turfoso 50 kg-1 semente; com 2.108 clulas g-1 ou de

3.108 clulas mL1 do inoculante lquido.


estatisticamente (p


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14. Rendimentos elevados de milho podem ser obtidosvia inoculao comAzospirillum?Conforme j comentado, a capacidade de suprimento de N pela ino-

culao comAzospirillum no pode ser comparada quela observadaem leguminosas.

A Embrapa Soja iniciou, ento, uma srie de ensaios visando esta-

belecer patamares de rendimento pela combinao de inoculao

comAzospiril lum e adio de fertilizantes nitrogenados.

Na Tabela 4 podem ser visualizados os ganhos no rendimento quan-

do, alm da dose de 24 kg N ha-1na semeadura, foram fornecidos

30 kg N ha-1em cobertura do milho. Rendimentos superiores a

15. A partir dos resultados de todos esses ensaios,qual pode ser a recomendao para as culturas dotrigo e do milho?

No caso do trigo, os ensaios sempre foram feitos aps a cultura da

soja. Sabe-se que uma soja bem inoculada e fixando N2pode deixarcerca de 30 kg N ha -1para a cultura seguinte (Hungria et al., 2007).

Desse modo, a inoculao com a aplicao de cerca de 20 kg N

ha-1 permite a obteno de rendimentos da ordem de 2600kg ha-1.

Historicamente a cultura do trigo tem apresentado baixo retorno

econmico ao agricultor. Caso a conjuntura econmica esteja favor-

vel, a adio complementar de N dever ser estudada. Cabe lembrar,

ainda, que se o trigo for cultivado aps o milho a dose complementar

de N fertilizante pode ser maior, uma vez que no existe a contribuio

residual da soja.

Tabela 4.Efeito da inoculao1comAzospirillumno rendimento (kg de gros

ha-1) de milho. Segundo Mariangela Hungria (dados no publicados)1.

1 Tratamentos: C sem inoculao + 24 kg N ha-1na semeadura para o milho e 30 kg N ha-1em cober-

tura; C+N, controle sem inoculao + 24 kg N ha-1na semeadura + 80 kg N ha-1em cobertura;

inoculao com 250 g de inoculante lquido (108clulas mL-1) do inoculante lquido + 24 kg N ha-1

na semeadura + 30 kg N ha-1em cobertura.


estatisticamente (p


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No caso do milho, a inoculao com a aplicao de apenas 24 kg ha -1

na semeadura resulta em rendimentos da ordem de 3400 kg ha-1, que

so interessantes economicamente no caso de milho safrinha, ou para

a agricultura familiar. Com a suplementao adicional de 30 kg N ha-1

em cobertura possvel alcanar rendimentos da ordem de 7000 kg

ha-1pela inoculao.

Conforme ser discutido no item 16, outros estudos com doses de N

fertilizante esto sendo conduzidos pela Embrapa Soja.

16. Existem mais resultados obtidos com diferentesdoses de fertilizante nitrogenado em trigo e milho?

Na safra 2009/10, a Embrapa Soja iniciou uma srie de ensaios com

Azospirillum, com recursos da prpria Embrapa, do MCT/CNPq (Ed

692009 CTAgro Nut-Edital MCT/CNPq/CT-Agro n 69/2009 - Micror-

ganismos Facilitadores da Nutrio Vegetal, processo 557746/2009-4)

e da iniciativa privada (Total Biotecnologia). Em relao complemen-

tao com N fertilizante, esto sendo testadas as doses de 0%, 25%,

50%, 75% e 100% da recomendao para as culturas do trigo e do

milho, com e sem inoculao comAzospirillum.

A inoculao comAzospirillumtambm est sendo avaliada com outras

culturas, como Brachiariaspp. e cana-de-acar (Saccharumspp.).

Tambm h ensaios para verificar o efeito da co-inoculao de ri-

zbios eAzospirillum (no sulco e nas sementes) com as culturas da

soja e do feijoeiro (Phaseolus vulgarisL.).

Finalmente, considerando a indicao de recomendao atual (item

15), foram distribudos inoculantes para outras unidades da Embrapa

(Embrapa Trigo e Embrapa Cerrados), alm de ensaios conduzidos com

diversos agricultores (do RS, do PR, do MS, do MT) e cooperativas,

para a validao da tecnologia em larga escala.

Na figura 3 pode ser visualizado o bom desempenho de milho inoculado

comAzospirillumem Londrina.

A validao em solos de Cerrado tem sido muito importante, uma vez que

os ensaios que levaram identificao das estirpes deAzospirillumhaviam

sido conduzidos na Regio Sul. Mas o desempenho doAzospirillumno

Cerrado tem sido excelente. Na figura 4, por exemplo, podem ser visua-

lizados os efeitos da inoculao comAzospirillumem um solo de Cerra-

do em Planaltina, DF. Tambm interessante conferir depoimentos de

outras instituies de pesquisa, como a Fundao MS (Entrevista com

o Dr. Dirceu L. Broch no Portal Dia de Campo - Inoculante: cinco sacas

a mais por hectare: http://www.diadecampo.com.br/zpublisher/mate-

rias/Materia.asp?id=22767&secao=Pacotes%20Tecnolgicos#null;

24/09/2010).

Figura 3. Aspecto da parcela com

milho inoculado comAzospirillume

recebendo apenas 24 kg N ha -1na

semeadura, em ensaio conduzido

na safra 2009/10 na Embrapa Soja,

Londrina, PR.

Foto:MariangelaHungria

Figura 4. Ensaio comAzospiri llum

conduzido na safra 2009/10 na

Embrapa Cerrados, Planaltina, DF.

Foto:FabioB.

Reis-Junior

Inoculado

Controle


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Os resultados dessa srie de ensaios que vm sendo conduzidos desde

a safra 2009/10 sero compilados e mostrados nos prximos anos, uma

vez que nossos critrios sobre novas tecnologias exigem, no mnimo, dois

anos de experimentao em dois agroecossistemas distintos. Por enquan-

to, porm, alguns resultados so mostrados na Tabela 5. Alm disso, cabe

salientar que nos tratamentos que receberam 100% de N fertilizante, em

geral o efeito da inoculao comAzospirillumfoi anulado.

o inoculante contm as estirpes recomendadas pela pesquisa;

2. Verificar o prazo de validade do inoculante, que deve constar da

embalagem. Jamais comprar inoculante vencido;

3. Certificar-se de que o produto, antes de ser comprado, era conser-

vado em condies adequadas de umidade e temperatura (no mximo

30C). Aps a aquisio, conservar o inoculante em local protegido

do sol e arejado at o momento da utilizao. No esquecer de que o

inoculante contm seres vivos, sensveis ao calor

4. Para inoculantes base deAzospirillum a legislao exige uma con-

centrao mnima de 108clulas g-1ou mL-1de inoculante; e

5. Em caso de dvida, contactar um fiscal do MAPA.

18. Como deve ser feita a inoculao das sementescomAzospirillum?

Hoje, no mercado, s existem inoculantes lquidos para Azospirillum .

O inoculante lquido pode ser misturado s sementes com tambor

rotatrio, ou com a mquina de tratamento de sementes, ou outros

mecanismos, desde que sejam eficientes na distribuio. importan-

te salientar que:

1. Tomar cuidado para que a distribuio do inoculante lquido nas

sementes seja uniforme;

2. A temperatura na hora da semeadura, ou no depsito de sementes

na mquina de semeadura, crtica. Evitar, ao mximo, deixar as se-

mentes expostas ao sol e redobrar a ateno quanto temperatura no

depsito de sementes;

3. No se recomenda a inoculao diretamente na caixa semeadora,

que dificulta a cobertura uniforme das sementes.

4. Durante a semeadura, se o depsito de sementes na mquina ficar

Tabela 5.Rendimento (kg ha-1, mdias de seis repeties) de milho e ganhos

pela inoculao comAzospiri llumem ensaios conduzidos no Paran na safra

de vero de 2009/10 e safrinha de 2010. Tratamentos recebendo 50% da

dose recomendada de fertilizante nitrogenado para a cultura ou somenteuma dose inicial na semeadura. Mariangela Hungria e Leopoldo Sussumu

Matsumoto (dados no publicados).

Safra Local Inoculao Rendimento Diferena

Com 50% da dose recomendada de N-fertilizante

Vero

2009/10Londrina

No 7677181

Sim 7858

Vero

2009/10Ponta Grossa

No 7701472

Sim 8263

Safrinha

2010

Campo

Mouro

No 646176

Sim 6537

Somente com 24 kg de N ha -1na semeadura

Vero

2009/10Ponta Grossa

No 769251

Sim 7742

Safrinha

2010

Santa

Mariana

No 5724330

Sim 6054

Safrinha

2010

Campo

Mouro

No 563655

Sim 5691

17. Quais cuidados devem ser tomados com a comprado inoculante contendoAzospirillum?

1. Verificar se o produto apresenta o nmero de registro no MAPA,

para certificar-se de que a origem e a qualidade so comprovadas e que


17/20


muito aquecido (temperatura superior a 35C), deve-se interromper a

atividade e resfriar a caixa, pois o calor pode matar as bactrias;

5. Semear imediatamente ou, no mximo, dentro de 24 h aps a

inoculao;

6. No caso de sementes tratadas com fungicida, inseticidas e/ou mi-

cronutrientes, o inoculante deve ser colocado por ltimo e a semeadura

deve ser realizada o mais breve possvel. Se no for possvel semear

em 24 h, repetir o processo de inoculao; e

7. Lembrar que o inoculante contm bactrias vivas, sensveis ao calor,deficincia hdrica e agrotxicos. Nessas condies, aumentar a dose

do inoculante, permitindo maior nmero de clulas deAzospirillumpor

semente e semear o mais breve possvel.

Hoje o problema mais srio na inoculao da soja a compatibilidade

com fungicidas e outros produtos usados no tratamento de sementes

(Hungria et al., 2007). Certamente esse tambm ser o maior desafio

na inoculao comAzospirillum. Vrias pesquisas ainda precisam ser

conduzidas para verificar a compatibilidade com os principais agrotxi-

cos recomendados para as culturas do milho, trigo e outras gramneas.

Uma ateno especial dever ser dada a estudos de compatibilidade

com inseticidas, que so largamente empregados no tratamento de

semente de milho.

Consideraes finais

As projees so de que, nos prximos anos, haver um incremento

substancial no uso de fertilizantes no Brasil para atender intensifica-

o da agricultura e recuperao de reas degradadas. O mercado

brasileiro de fertilizantes, porm, frgil e com grande dependncia das

importaes, que hoje so responsveis pelo fornecimento de

73% do nitrognio, 49% do fsforo e 90% do potssio consumidos.

Embora existam planos de instalao de novas indstrias e abertura de

novas reas de explorao de minerais, a situao nos prximos dez

anos bastante crtica. Desse modo, o uso de bactrias promotoras

do crescimento de plantas que aumentem a eficincia de utilizao dos

fertilizantes, e que aportem nitrognio via fixao biolgica representa

uma estratgia vivel economicamente, alm dos benefcios ambientais

associados reduo no uso de fertilizantes.

No Brasil, considerando somente a reposio parcial do fertilizante nitro-

genado (50%) requerido por culturas como o milho e o trigo, a eficincia

de utilizao dos fertilizantes nitrogenados pelas plantas e o preo mdio

tradicional dos fertilizantes no mercado nacional a US$ 1 por kg de N,

estima-se que o uso dos inoculantes contendo as estirpes selecionadas de

Azospirillumbrasilensepode resultar em uma economia estimada de US$2 bilhes por ano. Devem ser somados, a isso, os custos que estariam

relacionados ao transporte do fertilizante nitrogenado. Tambm devem ser

considerados os benefcios por menor poluio ambiental que resulta da

produo e utilizao de fertilizantes nitrogenados, bem como pela redu-

o na emisso de gases de efeito estufa. Desse modo, alm da economia

para os agricultores, o uso de inoculantes contendoAzospirillumcontribui

para o ambiente e pode ser objeto de negociaes futuras no comrcio de

crditos de carbono. As perspectivas tambm so de que, nos prximos

trs anos, a eficincia agronmica da inoculao comAzospirillumseja

confirmada com outras gramneas.

AgradecimentosDesde 2010 os ensaios comAzospirillumso parcialmente financiados

pelo MCT/CNPq (Edital Microrganismos Facilitadores da Nutrio Vegetal,

processo 557746/2009-4). Tambm participaram da prospeco inicialde estirpes Dr. Rubens J. Campo (Embrapa Soja), Dr. Fbio O. Pedrosa e

Dr. Emanuel M. Souza (UFPR). Na Embrapa Soja, o auxlio de Jos Zucca

Moraes, Miguel Pereira de Souza, Rinaldo B. Conceio, Lgia Maria de O.

Chueire e Eduara Ferreira e o apoio dos operrios rurais Jorge J. Azevedo,

Larcio Volpato, Jos S. Oliveira e Reginaldo B. dos Santos so essen-

ciais ao andamento das pesquisas. Agradecimento tambm ao Dr. Marco

Antonio Nogueira (Embrapa Soja) e Dr. Ricardo Silva Arajo (Total Biotec-

nologia) pelas sugestes no documento. M. Hungria tambm bolsista de

pesquisa do CNPq.


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