Implicações ecológicas do uso de Azospirillum brasilense no microbioma do solo e da rizosfera de milho

Autor(es)

Alexandre Pedrinho

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2024-03-01

Membros da banca

Fernando Dini Andreote; Lucas William Mendes; Arthur Prudêncio de Araujo Pereira

• Orientador: Fernando Dini Andreote

Resumo

Azospirillum brasilense é uma bactéria promotora de crescimento de plantas (BPCP) utilizada como bioinoculante na agricultura. A. brasilense pode estabelecer associações benéficas com as raízes das plantas, modificando o metabolismo e a morfologia das raízes, melhorando a absorção de água e nutrientes e, consequentemente, aumentando o crescimento e a produtividade das plantas. No entanto, a capacidade do A. brasilense de se estabelecer no solo e na rizosfera de diferentes plantas (incluindo o milho), bem como suas interações com a comunidade bacteriana nativa do solo, não é completamente compreendida. Esta lacuna de conhecimento pode ser atribuída à quantidade inconsistente de inoculante aplicada (quantidade da população de A. brasilense) e a vários fatores abióticos (pH do solo, nutrientes) e bióticos (competição, predação, e antagonismo) que afetam o seu desempenho. Neste estudo, nosso objetivo foi compreender melhor como populações de diferentes tamanhos (sub-dose, dose recomendada e super-dose) de Azospirillum brasilense afetam e interagem com a estrutura, diversidade e composição da comunidade bacteriana nativa em ambos solo e rizosfera de plantas de milho em diferentes estágios (15 e 30 dias após a inoculação - DAI). Além disso, tivemos como objetivo avaliar a eficácia dessas populações de diferentes tamanhos de A. brasilense na promoção do crescimento de plantas de milho. Nossos resultados demonstram que a introdução de uma grande população (dose recomendada e super-dose) de A. brasilense melhora significativamente os parâmetros de crescimento do milho (massa seca da parte aérea, raiz e total), enquanto que uma pequena população (sub-dose) não. No solo, observamos que grandes populações (dose recomendada e super-dose) de A. brasilense foram capazes de alterar inicialmente a comunidade bacteriana nativa do solo. Contudo, a população de A. brasilense diminuiu rapidamente, permitindo que a comunidade bacteriana nativa se recuperasse e retornasse ao seu estado inicial. Na rizosfera das plantas de milho, grandes populações de A. brasilense exerceram um impacto tardio sobre a comunidade bacteriana nativa, possivelmente devido a mudanças permanentes nas características das plantas, como morfologia e exsudação radicular. Além disso, a análise de network (interação entre microrganismos) revelou mudanças nos táxons-chave na rizosfera das plantas de milho. A. brasilense apresentou um papel fundamental na fase inicial (até 15 DAI), mas foi posteriormente substituída por Rhizobiales, uma bactéria nativa do solo. Este estudo apresenta novas evidências de como populações de diferentes tamanhos de Azospirillum brasilense podem influenciar as interações microrganismo-microrganismo e planta-microrganismo, afetando a comunidade bacteriana nativa do solo, bem como o crescimento de plantas de milho. (AU)

• Processo FAPESP: 19/16006-4 - Implicações ecológicas do uso de inoculantes microbianos em solos agrícolas
• Beneficiário: Alexandre Pedrinho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado