Seleção e caracterização de rizobactérias promotoras de crescimento de milho cultivadas no Rio Grande do Sul

Abstract

O uso de fertilizantes minerais nas culturas, inclusive no milho, é uma prática agrícola que provoca danos ambientais e prejuízos econômicos. No Estado do Rio Grande do Sul (RS), grandes quantidades de fertilizantes são necessárias para aumentar a produtividade dessa cultura. Uma alternativa promissora, visando melhorar a produtividade e reduzir o uso de fertilizantes, é a utilização de microrganismos benéficos associados a plantas, particularmente as rizobactérias promotoras de crescimento. Essas bactérias vivem na rizosfera e são capazes de colonizar os tecidos de diversos vegetais, beneficiando o desenvolvimento das plantas através de mecanismos de promoção de crescimento. Esse trabalho teve como objetivo isolar, caracterizar e selecionar bactérias associadas ao milho de diferentes localidades do RS, que tenham capacidade de fixar nitrogênio atmosférico, assim como outras características promotoras de crescimento vegetal, para serem usadas futuramente como inoculantes. Amostras de raiz e solo rizosférico de cinco regiões foram coletadas e de cada amostra foi realizado o isolamento das bactérias. Avaliou-se a capacidade dos isolados de produzirem ácido indol acético (AIA), sideróforos e de solubilizarem fosfatos. A caracterização molecular foi realizada através de PCR-RFLP do gene 16S rDNA para análise da diversidade microbiana e identificação dos isolados. Do total de 292 isolados obtidos, 42% foram capazes de produzir sideróforos, 53% solubilizaram fosfatos e 98% produziram AIA. A partir dos resultados obtidos, seis isolados foram selecionados para o ensaio in vivo para promoção de crescimento em duas cultivares de milho. Os isolados utilizados para o experimento foram: Achromobacter sp., Burkholderia sp., Chryseobacterium sp., Arthrobacter sp., Pseudomonas sp., Herbaspirillum sp., além de um inoculante comercial Azospirillum brasilense V6. A análise da diversidade microbiana indicou que a associação das bactérias com plantas de milho nas diferentes regiões amostradas pode sofrer influência dos fatores do solo, como o teor de argila. Os resultados estatísticos mostraram que três isolados, Achromobacter sp., Burkholderia sp. e Arthrobacter sp. foram eficientes como promotores de crescimento nas duas cultivares de milho testadas, aumentando a massa seca da parte aérea e da raiz do milho. O isolado Achromobacter aumentou o conteúdo de fósforo e nitrogênio nas plantas inoculadas. Os microrganismos identificados nesse trabalho tem potencial para serem utilizados futuramente como inoculantes.

Mineral fertilizers use on crops, including maize, is an agricultural practice that causes environmental damage and economic losses. In the state of Rio Grande do Sul (South Brazil), large amounts of fertilizer are needed to increase productivity of this culture. A promising alternative in order to improve productivity and reduce fertilizer utilization is the use of beneficial microorganisms associated with plants, particularly growth promoting rhizobacteria. These bacteria live in the rhizosphere and are able to colonize tissues of many types of plants, and plant development can benefit through mechanisms of growth promotion. This study aimed to isolate, characterize and select bacteria associated with maize from different regions of RS which are capable of fixing atmospheric nitrogen and have other characteristics that promote plant growth, in order to be utilized as inoculant in the future. Root and rhizosphere soil samples were collected from five regions and bacteria were isolated from each sample. Assays were performed for the evaluation of the ability of isolates to produce indole acetic acid (IAA), siderophores, and also solubilize phosphates. A molecular analysis was performed by PCR-RFLP of 16S rDNA gene to examine microbial diversity and to identify the isolates. Of all 292 isolates, 42% were able to produce siderophores, 53% solubilized phosphates and 98% produced IAA. From these results, six isolates were selected for in vivo assays for growth promotion in two maize cultivars. The strains used in the experiment were: Achromobacter sp., Burkholderia sp., Chryseobacterium sp., Arthrobacter sp., Pseudomonas sp., Herbaspirillum sp., and commercial inoculant Azospirillum brasilense V6. The results obtained for microbial diversity suggest that bacterial association with maize plants in the sampled regions may be influenced by soil characteristics, such as clay content. Statistical results show that three strains - Achromobacter sp., Burkholderia sp. and Arthrobacter sp. - were effective as growth promoters in maize cultivars tested. These isolates increased the dry weight of shoot and root of maize. The isolate Achromobacter sp. increased content of phosphorus and nitrogen in inoculated plants. Concluding, the microorganisms identified in this study showed potential to be used as inoculants in the future.