Inoculação de Azospirillum em Milho

O milho (Zea mays) destaca-se como cultura de extrema importância econômica, contudo, apresenta grande demanda por insumos, especialmente a adubação nitrogenada. Essa dependência de fertilizantes sintéticos impulsiona a busca por práticas agrícolas mais sustentáveis. O estudo se concentra na exploração de métodos biológicos para suprir as necessidades de nitrogênio, reduzindo o impacto ambiental e os custos de produção. Diversas regiões brasileiras demonstram bom potencial para o cultivo do milho, que possui múltiplas aplicações, desde a alimentação humana e animal até fins industriais e integração em sistemas de rotação de culturas. Sua relevância na agricultura nacional e na balança comercial brasileira é inegável (Cruz et al., 2010). A inoculação com bactérias, como o Azospirillum brasilense, surge como promissora alternativa para uma agricultura mais sustentável, reduzindo os custos com fertilizantes e aumentando a produtividade.

Estudos demonstram que a inoculação de sementes de milho com Azospirillum brasilense pode resultar em ganhos significativos. Hungria (2011) relata aumento de até 26% na produção final e redução de 20% nos custos com fertilizantes. Entretanto, o uso de inoculantes exige cuidados, pois as bactérias são sensíveis a altas temperaturas. A busca por alternativas biológicas para o fornecimento de nitrogênio é crescente, com Azospirillum mostrando potencial não apenas na fixação biológica de nitrogênio, mas também na produção de hormônios vegetais que estimulam o desenvolvimento radicular (Szilagyi-Zecchin et al., 2017). A adubação mineral, embora eficaz, não supre completamente a demanda nutricional do milho em todos os estágios fenológicos (Pottker e Wiethölter, 2004). A rotação de culturas com leguminosas e o uso de adubos minerais e orgânicos também são abordados como opções para o fornecimento de nitrogênio (Amado et al., 2001).

As exigências nutricionais do milho são determinadas pela quantidade de nutrientes extraídos durante seu ciclo de vida, variando conforme o acúmulo em grãos e palhada. A reposição desses nutrientes, principalmente o nitrogênio, se faz necessária através da adubação. A rotação de culturas, principalmente com leguminosas, é recomendada por melhorar as propriedades físicas e biológicas do solo, além de disponibilizar nutrientes do subsolo, podendo substituir parcialmente ou totalmente a adubação nitrogenada (Paula, 2019). A presença de nitrogênio é crucial para o desenvolvimento da planta, resultando em crescimento vigoroso, coloração verde escura das folhas, e sistema radicular bem desenvolvido (Segink, 2003). A ausência de nitrogênio leva a deficiências, com folhas amareladas e deformadas, redução de ramificações e espigas menores com grãos vazios. O nitrogênio é absorvido tanto na forma nítrica quanto amoniacal, a absorção varia conforme a fase de crescimento da planta (Duete et al., 2009). A ureia (CH4N2O) é um fertilizante amplamente utilizado, porém com perdas significativas por volatilização (Carvalho et al., 2015).

A pesquisa foi realizada no laboratório de fisiologia vegetal da Universidade Federal da Fronteira Sul (UFFS), Campus Cerro Largo - RS, entre agosto e setembro de 2019, utilizando uma estufa BOD. A cultivar de milho empregada foi a FEROZ VIP3 da Syngenta. O inoculante utilizado foi um produto líquido contendo Azospirillum brasilense (estirpes AbV5 e AbV6), comercializado com o nome GRAMMY CROP. A inoculação consistiu na aplicação de suspensão líquida de Azospirillum brasilense sobre as sementes, na proporção de 100 ml para 25 kg de sementes, seguindo as recomendações do fabricante. O experimento envolveu o cultivo de sementes em diferentes temperaturas controladas (20°C, 25°C, 30°C, 35°C, 40°C), além de um grupo controle (testemunha) sem inoculação.

Após o processo de germinação e crescimento de plântulas, foram avaliados parâmetros como a porcentagem de germinação (%GERM), o comprimento da parte aérea (CPA), o comprimento da raiz (CRAI) e a massa seca da raiz (MSR). Para analisar os dados, foi utilizada a análise de variância e o teste de Tukey, com um nível de significância de 5%. A comparação dos tratamentos com a testemunha permitiu avaliar a influência da inoculação e das diferentes temperaturas sobre os parâmetros analisados. Resultados semelhantes a este estudo foram encontrados por Barilli et al. (2011), que inocularam milho com Azospirillum brasilense em diferentes períodos antes da semeadura, sem encontrar diferenças significativas no índice de velocidade de emergência (IVE), porcentagem de germinação (%G), massa seca da raiz (MSR) e massa seca da parte aérea (MSPA).

Para obter resultados mais conclusivos, a pesquisa sugere a necessidade de acompanhar o ciclo completo da cultura do milho, avaliando os efeitos da inoculação em diferentes estágios de desenvolvimento. Estudos prévios indicam que os efeitos benéficos dos microrganismos, como o Azospirillum, resultam de transformações morfológicas e fisiológicas nas raízes, melhorando a absorção de água e nutrientes e aumentando o acúmulo de matéria seca (Reis Junior et al., 2008). Reis (2007) destaca que a variabilidade nos resultados com Azospirillum spp. está relacionada a interações edafoclimáticas, a biota do solo, e fatores relacionados à bactéria, como o número ideal de células por semente e a fisiologia da semente. A contagem precisa de células por planta é crucial para interpretação dos resultados, uma vez que a ausência de efeitos significativos pode indicar um desenvolvimento inadequado das bactérias fixadoras.

A análise dos resultados demonstrou que as diferentes temperaturas aplicadas após a inoculação com Azospirillum brasilense não geraram diferenças estatisticamente significativas em nenhum dos parâmetros analisados: porcentagem de germinação, comprimento da parte aérea, comprimento da raiz e massa seca da raiz. Importantemente, também não houve diferença significativa em relação ao grupo controle (testemunha), onde as sementes não foram inoculadas. Este achado contrasta com outros estudos que demonstraram aumento na produtividade do milho com a utilização de Azospirillum brasilense, indicando a complexidade dos fatores que influenciam a eficácia da inoculação.

A ausência de efeito significativo da inoculação com Azospirillum brasilense neste estudo difere de resultados encontrados em outras pesquisas. Autores como Barilli et al. (2011) observaram resultados similares em experimentos com diferentes períodos de inoculação pré-semeadura. Para se obter dados mais conclusivos, a pesquisa aponta para a necessidade de avaliar o potencial da inoculação ao longo de todo o ciclo da cultura, considerando que os efeitos benéficos dos microrganismos podem se manifestar em transformações morfológicas e fisiológicas nas raízes, influenciando a absorção de água e nutrientes, e consequentemente, o acúmulo de matéria seca (Reis Junior et al., 2008). A variabilidade nos resultados obtidos em diferentes estudos com Azospirillum spp. pode ser atribuída a interações edafoclimáticas, a biota do solo e fatores intrínsecos à bactéria, como o número ideal de células por semente e a fisiologia da própria semente (Reis, 2007).

A falta de resultados significativos neste estudo pode estar relacionada ao não desenvolvimento adequado das bactérias fixadoras de nitrogênio. A contagem precisa do número de células viáveis por planta seria crucial para uma melhor interpretação dos resultados. Outros estudos, como o de Arantes et al. (2016), também não encontraram resultados positivos em relação à inoculação com Azospirillum brasilense quando analisaram variáveis como altura da planta, diâmetro do caule, teor de clorofila e massa seca em diferentes estágios de desenvolvimento do milho. Os resultados obtidos reforçam a complexidade da interação entre a bactéria, a planta e as condições ambientais, sugerindo a necessidade de mais pesquisas para otimizar as condições de aplicação e determinar a eficácia da inoculação com Azospirillum brasilense em diferentes genótipos de milho e condições de solo.

Os resultados obtidos neste estudo não mostraram diferenças significativas nos parâmetros analisados (porcentagem de germinação, comprimento da parte aérea e da raiz, e massa seca da raiz) entre os tratamentos com diferentes temperaturas após a inoculação e a testemunha (sem inoculação). Este achado contrasta com alguns estudos que reportaram aumento na produtividade do milho com a inoculação de Azospirillum brasilense. Essa discrepância ressalta a complexidade da interação entre a bactéria, a planta e as condições ambientais, sugerindo a necessidade de estudos mais aprofundados e abrangentes para elucidar completamente o potencial de Azospirillum brasilense na promoção do crescimento e aumento da produtividade do milho.

Para uma avaliação mais completa do impacto da inoculação, a pesquisa indica a necessidade de conduzir experimentos que acompanhem todo o ciclo de desenvolvimento do milho. Os efeitos benéficos de microrganismos como Azospirillum brasilense podem se manifestar em alterações morfológicas e fisiológicas no sistema radicular, promovendo maior absorção de água e nutrientes, e, consequentemente, maior acúmulo de biomassa. A observação apenas do estágio inicial de crescimento das plântulas pode não refletir o efeito total da inoculação sobre a produtividade final. Portanto, a avaliação do desenvolvimento da planta em estágios posteriores é crucial para uma melhor compreensão do potencial da inoculação com Azospirillum brasilense no aumento da produtividade do milho.

A variabilidade dos resultados em estudos com Azospirillum spp. é influenciada por vários fatores, incluindo interações edafoclimáticas, a composição da biota do solo, o número de células viáveis por semente, e a fisiologia da própria semente. A ausência de efeito significativo em nosso estudo pode estar relacionada a uma baixa viabilidade das bactérias no inóculo ou a condições desfavoráveis no ambiente. A contagem de células viáveis por planta é fundamental para uma interpretação mais precisa. Outras pesquisas, como a de Arantes et al. (2016), também não encontraram resultados consistentes, reforçando a necessidade de aprofundar as pesquisas para otimizar as práticas de inoculação e compreender as interações complexas que determinam a eficácia dessa tecnologia na cultura do milho.

A seção de referências cita diversos autores e trabalhos que contribuem para o entendimento da cultura do milho e a fixação biológica de nitrogênio. Autores como Barros e Calado (2014) discutem a importância econômica e social do milho, sua adaptabilidade e os diversos genótipos disponíveis. Wordell Filho e Tavares Elias (2012) abordam as variações nas formas de produção de milho. Dados da CONAB (2018) sobre a produção brasileira de milho são mencionados, assim como estudos sobre os impactos do déficit hídrico na produtividade (Bergamaschi et al., 2006; Duarte et al., 2011) e o controle de pragas e doenças (Wordell Filho et al., 2016). A importância da rotação de culturas e o uso de leguminosas para melhorar a fertilidade do solo e reduzir a necessidade de adubação nitrogenada são destacados (Paula, 2019), assim como a influência do nitrogênio no crescimento e desenvolvimento do milho (Segink, 2003; Poletto, 2004; Moro et al., 2013; Oliveira et al., 2013; Duete et al., 2009).

Diversos estudos sobre a inoculação de sementes de milho com Azospirillum brasilense são citados, destacando resultados contrastantes. Hungria (2011) relata aumento na produção e redução de custos com fertilizantes. Szilagyi-Zecchin et al. (2017) discutem o papel de Azospirillum na fixação biológica de nitrogênio e produção de hormônios vegetais. Cavallet et al. (2000) observaram aumentos na produtividade em tratamentos com maiores doses de nitrogênio. Libório et al. (2016) constataram maior produção de matéria seca em plantas inoculadas, permitindo a redução da dose de nitrogênio recomendada. Bulla e Junior (2011) relatam aumento na produtividade de grãos. Por outro lado, Pandolfo et al. (2015) não observaram influência da inoculação em parâmetros analisados. Cadore et al. (2016) abordam o uso de inoculantes com bactérias do gênero Azospirillum em gramíneas. Outros autores, como Dhein et al. (2014), Hungria, Campo e Mendes (2007), Cicilato e Casimiro (2015), e Berezoksi et al. (2013) contribuem com informações sobre o uso e a eficácia de inoculantes à base de Azospirillum brasilense na cultura do milho, destacando seus benefícios e desafios.

As referências também incluem estudos sobre a volatilização de amônio da ureia (Carvalho et al., 2015), a perda de nitrogênio por enxurrada (Bertol et al., 2005), e a fixação biológica de nitrogênio em soja (Dobbereiner e Duque, 1980). Junior e Mendes (2008) abordam a fixação biológica de nitrogênio como processo biológico fundamental. Müller (2013) descreve as modificações morfológicas no sistema radicular induzidas pela inoculação com Azospirillum. Freitas e Rodrigues (2010) destacam a influência de fatores bióticos e ambientais, como o genótipo da planta e a microbiologia do solo, na eficácia da inoculação. A variedade de autores e trabalhos citados demonstra a abrangência da pesquisa e a complexidade da temática em questão, que engloba desde aspectos nutricionais da planta até a interação com microrganismos do solo e práticas de manejo.