Eficiência de uso do nitrogênio em cultivo de milho em condições de Cerrado: efeitos da inoculação com bactérias promotoras de crescimento associado à doses de 15N

• Processo: 20/06354-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2021
• Data de Término da vigência: 11 de setembro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
• Pesquisador responsável: José Lavres Junior
• Beneficiário: Fernando Shintate Galindo
• Instituição Sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Nutrição vegetal Manejo do solo Milho Nitrogênio 15 Fixação de nitrogênio Azospirillum brasilense Bacillus subtilis Adubação Cerrado
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biological nitrogen fixation | efficiency of nitrogen fertilization | nitrogen-15 | plant growth promoting bacteria | Nutrição de plantas, adubos e adubação, manejo e conservação do solo e água

Resumo

A adubação nitrogenada é um dos custos mais elevados dos sistemas produtivos de culturas não leguminosas como o milho (Zea mays L.). O desenvolvimento de técnicas de manejo que reduzam a aplicação de fertilizantes nitrogenados é fundamental para a segurança alimentar e sustentabilidade ambiental no mundo. Pesquisas recentes vêm demonstrado o potencial de utilização de Bactérias Promotoras de Crescimento de Plantas (BPCP) em aumentar a eficiência de uso de nutrientes em sistemas produtivos com culturas não leguminosas, reduzindo as perdas de N ao ambiente. Microrganismos como o Azospirillum brasilense e Bacillus subtilis são BPCP conhecidas pelo efeito positivo no balanço de nutrientes no ecossistema solo-planta. A relação de mutualismo entre as BPCP, microbiota do solo e plantas poderiam propiciar um melhor entendimento na nutrição e desenvolvimento de plantas, refletindo em aumento na produtividade de grãos, reduzindo a necessidade de aplicação de insumos externos. Os objetivos do estudo são: I) avaliar o potencial de uso de BPCP no aumento da Eficiência de Uso do Nitrogênio (EUN) no milho, utilizando-se da técnica de diluição isotópica com 15N; II) avaliar se há indícios de Fixação Biológica de N (FBN) no milho oriundo das inoculações com A. brasilense e B. subtilis, utilizando-se da técnica isotópica de abundância natural de 15N (´15N 0); III) determinar se a quantidade de N requerida para máxima produtividade de milho pode ser reduzida ou satisfeita com a inoculação com BPCP; IV) entender os mecanismos relacionados à interação entre as BPCS e a planta no aumento da eficiência de utilização de nutrientes e redução de estresse abiótico. A hipótese geral do estudo é de que o A. brasilense e B. subtilis possuem a habilidade de promover o crescimento de plantas pelo aumento da EUN e acúmulo de nutrientes, além de reduzir diversas condições de estresse ambiental relacionados ao déficit hídrico e nutricional. A hipótese proposta no estudo será estudada em casa de vegetação e em experimentos de campo em duas localidades em condições de Cerrado brasileiro (Selvíria - Cerrado de baixa altitude, MS, e Rio Verde - Cerrado de alta altitude, Goiás). Os tratamentos estudados serão quatro níveis de BPCP e cinco doses de N aplicadas para cada inoculação com BPCP e tratamento controle. Os níveis de BPCP serão: a) controle, sem inoculação; inoculação em aplicação isolada, em mono-associação com o milho de b) A. brasilense ou c) B. subtilis, e inoculação conjunta, em múltipla-associação com o milho de d) A. brasilense + B. subtilis. As doses de N serão: 0, 60, 120, 180 e 240 kg N ha-1, na forma de ureia marcada 15N aplicada em cobertura. O projeto trará informações relevantes em como a associação BPCP-milho pode ajudar no aumento da EUN, acúmulo de nutrientes e redução do estresse biótico e abiótico às plantas. O potencial benefício a ser obtido com essa pesquisa refere-se à possível redução da necessidade de fertilizantes nitrogenados à serem aplicados na produção de alimentos em uma população mundial cada vez mais crescente. Em complemento, espera-se desenvolver um entendimento mais profundo acerca dos processos bioquímicos que ocorrem na planta com o uso de BPCP em sistemas produtivos com a cultura do milho. (AU)