REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/fa10202411121848
Eduardo Antonio Tiodozio de França1,
Orientador: Dyogo Bortot2
RESUMO
Este estudo investigou os efeitos da inoculação de Azospirillum brasilense em sementes de milho tratadas com diferentes agentes químicos, com o objetivo de avaliar o impacto na produtividade dos grãos e a eficácia da combinação com tratamentos químicos. O experimento, realizado na Fazenda Escola Univel, em Cascavel-PR, seguiu um delineamento em blocos casualizados, com cinco tratamentos: testemunha, inoculação isolada com Azospirillum brasilense, inoculação com fungicida, inoculação com inseticida e a combinação de Azospirillum com fungicida e inseticida.
Os resultados mostraram que a combinação completa de Azospirillum com inseticida e fungicida foi a mais eficaz, promovendo maior desenvolvimento das plantas e produção de biomassa. Isso indica que essa abordagem é uma alternativa promissora para melhorar a produtividade do milho, sendo segura para o meio ambiente e a saúde humana.
Palavras-chave: Biofertilizantes, Microrganismo, Inoculante.
INTRODUÇÃO
O milho está entre as culturas mais importantes do mundo, com seu principal uso sendo fundamental na alimentação humana e animal, além de ser utilizado como fonte de biocombustíveis e matéria-prima na indústria (FAO, 2017).
Segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2024), a produção de milho no Brasil na safra 2024, volume esperado de produção de 132 milhões de toneladas, sendo um dos países de maiores produção do mundo, o que demonstra o sucesso das técnicas agrícolas nessas áreas.
Essa cultura tem uma boa variabilidade de adaptação em condições de ambientes diversos, sendo produzida nos quatro extremos do Brasil (PAES, 2006), com possibilidade de produção anual de até três safras, agregando grande relevância agronômica para o país tanto em vendas de importação quanto de exportação. Para alcançar um alto desempenho produtivo, é preciso garantir a qualidade das sementes e a saúde das plantas durante todo o seu desenvolvimento (RICARDO ABDELNOOR, 2016).
Um dos meios para melhorar a saúde das plantas é o uso de bactérias promotoras de crescimento, como o Azospirillum brasilense. Essa bactéria diazotrófica consegue colonizar as raízes das plantas e estimular o crescimento vegetal por meio da fixação biológica do nitrogênio (FERNANDES, 2016). Além de proporcionar benefícios como maior absorção de nutrientes e resistência ao estresse, a inoculação com Azospirillum brasilense causa mudanças na fisiologia das plantas, incluindo a melhoria da taxa de fotossíntese e a eficiência no uso da água (CRUZ et al, 2021). A fixação biológica de nitrogênio ajuda a equilibrar melhor o nitrogênio na planta, promovendo um crescimento e desenvolvimento vegetativo mais robustos. Em termos de morfologia, a inoculação pode aumentar o tamanho e a qualidade dos frutos, resultando em maior produtividade agrícola. Isso representa uma excelente alternativa aos fertilizantes nitrogenados, que possuem altos custos e apresentam problemas como volatilização, lixiviação, erosão e imobilização microbiana (VIEIRA, 2017).
Além disso, o tratamento químico de sementes é uma prática comum na agricultura, com o objetivo de controlar pragas e doenças, melhorar a germinação e uniformidade da emergência das plântulas, entre outros benefícios. No entanto, os tratamentos químicos podem ter efeitos negativos nas plantas (Lopes et al., 2011), como a redução da atividade microbiana do solo e o aumento da toxicidade para as raízes.
Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da inoculação de Azospirillum brasilense em sementes de milho quimicamente tratadas, sobre o desenvolvimento e produtividade da cultura, comparando esses resultados.
MATERIAIS E MÉTODOS
O experimento foi realizado na Fazenda escola Univel, localizado na cidade de Cascavel-PR, nas coordenadas geográficas 24°57’16.8″S 53°31’21.5″W, o solo da área e região é classificado como Latossolo Roxo e de textura argilosa, com alta porosidade e boa capacidade de retenção de água (Silva, 2000), de clima subtropical úmido (KÖPPEN, W. 1948).
A estirpe utilizada foi de A. brasilense Ab-V5, recomendada em práticas de inoculação por características especificas, como promoção de crescimento e fixação de nitrogênio, eficiência na colonização das raízes das plantas, auxílio a disponibilidade de nutrientes, adaptabilidade a diferentes condições de solo e ambiente.
No qual foi determinado os seguintes experimentos dispostos na Tabela 1, T1) testemunha sem tratamento, T2) testemunha apenas com Azospirillum T3) Azospirillum e fungicida, T4) Azospirillum e inseticida e T5) Azospirillum, inseticida e fungicida (Figura 2).
Figura 1: Separação de sementes tratadas.;
Fonte: O Autor, 2024
Para a preparação das sementes, foi utilizado de sacos plásticos (Figura 1), separando a testemunha sem tratamento completo das demais sementes inoculadas com quantidades especificas de 1,75ml de Azospirillum para cada 80g de sementes, e com os tratamentos químicos de sementes com o inseticida CROPSTAR (Imidacloprido + Tiodicarbe) dosado a 15ml para 1kg de sementes de milho e o fungicida VITAVAX-THIRAM dosado a 17,5ml para 1kg, (Tabela 1).
Tabela 1- Montagem de tratamentos, dosagens para cada quantidade por sementes
Fonte: O Autor, 2024
As misturas de cada testes foram cuidadosamente realizadas para garantir que a distribuição do inoculante líquido nas sementes fosse uniforme. na seleção da área experimental foi realizada a divisão da área escolhida em blocos casualizados em esquema ao acaso 4×5 (Figura 2), totalizando 20 tratamentos, no delineamento de cada bloco contém 3 metros de base com 5 metros de largura em cada tratamento, cada um contendo 7 linhas, com 11 plantas por metro, permitindo então a comparação entre plantas inoculadas e plantas não inoculadas, separadas por bandeiras.
Figura 2: Esquema de Blocos casualizados, com separação de tratamentos por bandeiras.
Fonte: O autor, 2024
Para o controle de plantas infestantes foram realizadas, sempre que necessário, catações manuais e capinas. Seguindo então para a preparação das amostras, coletando amostras em diferentes locais das parcelas. As avaliações foram realizadas no dia 11/02/2024, de crescimento e desenvolvimento das plantas, foi realizado por medições das plantas de milho, como diâmetro do caule utilizando um paquímetro, contagem do número de folhas e foram separadas amostras que foram submetidas à determinação de massa fresca e massa seca da parte aérea e raiz, realizada em laboratório pesando as plantas frescas em uma balança de precisão, e da massa seca após a secagem das plantas em estufa a 70°C em 72 horas, após pesagens de amostras (Figura 3) foram realizados os cálculos para verificar a diferença de volume entre de massa fresca e seca, o valor foi determinado pela diferença entre os volumes. Essas medidas permitiram comparar o crescimento e o desenvolvimento das plantas inoculadas com Azospirillum brasilense sob diferentes tratamentos químicos, em relação às não inoculadas.
Figura 3:Pesagem de amostras, para determinação de Massa fresca e seca.
Fonte: O Autor, 2024
Ao atingir o estádio de maturação fisiológica, a colheita das espigas de milho foi realizada manualmente. Após a coleta das espigas, foram conduzidos diversos testes e medições para avaliar a produtividade e a qualidade dos grãos. Primeiro, foi contado o número de fileiras de grãos por espiga para verificar a uniformidade e o desenvolvimento das espigas. Em seguida, o número de grãos por fileira foi registrado para determinar a densidade dos grãos. A massa de mil grãos foi medida pesando uma amostra de mil grãos de cada tratamento, o que forneceu uma indicação da qualidade e do tamanho dos grãos. Após a debulha das espigas, os grãos foram separados de seus envoltórios e a produção total de grãos foi registrada para cada tratamento, refletindo a produtividade geral.
Após a obtenção realizou-se a análise de variância e quando significativo utilizou-se o teste de tukey a 5% de significância. Para a análise estatística utilizou-se o software SISVAR.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Tabela 2- Efeitos dos tratamentos nos parâmetros de Médias de Massa Fresca e Massa Seca com diferentes tratamentos, enumerados, juntamente com valores de DMS (diferença mínima significativa) e CV (coeficiente de variação).
Fonte: O Autor, 2024
Os dados da Tabela 2 mostram algumas diferenças na biomassa das plantas de milho, dependendo dos tratamentos que foram aplicados. O Tratamento 1, que serviu como testemunha (sem inoculação e sem defensivos), teve os menores valores de biomassa, com as plantas pesando menos. Indicando que esse tipo de manejo pode não ser o melhor quando se busca um bom desenvolvimento das plantas.
Percebe-se que, em Tratamentos que utilizaram a inoculação com A.brasilense, mostrou um aumento significativo em porcentagem de biomassa comparado com o exemplo da testemunha. Isso sugere que a inoculação teve participação no crescimento das plantas, possivelmente porque elas conseguiram absorver melhor os nutrientes do solo e porque suas raízes se desenvolveram mais. Há pesquisas como a de Hungria (2011) que mostram que essa bactéria ajuda as plantas, facilitando a fixação de nitrogênio e liberação de hormônios que estimulam o crescimento. Os tratamentos que uniu a inoculação com defensivos, destacando o Tratamento 5, com os melhores resultados, onde se obteve as maiores médias de biomassa, isso implica que, ao usar defensivos, as plantas ficam menos expostas a pragas e doenças, permitindo que os benefícios da inoculação com Azospirillum tenha uma melhor ação.
Além disso, as análises de diferença mínima significativa (DMS) mostraram que as diferenças entre os tratamentos são realmente relevantes, especialmente nas medições de massa fresca e seca. Esses resultados com Azospirillum, mostram a importância de um manejo que junte diferentes técnicas para as necessidades da agricultura moderna. A produção de milho não deve apenas focar na quantidade, mas também considerar a sustentabilidade e como preservar o solo e os recursos. Essa combinação de práticas pode resultar em um cultivo mais saudável, o que beneficia tanto os agricultores quanto o meio ambiente.
Esses resultados indicam assim como Macedo (2012) também pesquisou que há incremento de matéria seca da parte aérea de plantas de milho em função do tratamento de sementes com inseticida, essa observação ainda é discutida por diversas hipóteses para explicar essas variações, incluindo a possível indução de atividade enzimática nas plantas (Castro, 2006), a inibição da enzima óxido-nítrico sintase (Pereira, 2010), e atividades proteolíticas que podem influenciar o crescimento e desenvolvimento celular (Carvalho et al., 2003). Esses mecanismos bioquímicos podem estar relacionados aos efeitos observados nos diferentes tratamentos, destacando a complexidade das interações entre os microrganismos promotores de crescimento e os tratamentos químicos em culturas agrícolas.
Os resultados sugerem que a inoculação com A. brasilense, combinada com a aplicação de inseticida e fungicida, promove uma maior produção de biomassa. Além de que como Dartora (2013), pesquisou sobre o uso de diferentes estirpes de A. brasilense em sementes tratadas, observou influências significativas entre os organismos vivos e os agrotóxicos, demonstrou que sementes inoculadas e tratadas com os produtos químicos resultaram em maior acúmulo de matéria seca de raízes.
Tabela 3– Efeitos dos tratamentos nos parâmetros de Quantidade de Grãos por fileiras, Número de Fileiras, Comprimento de Espiga, com diferentes tratamentos, enumerados, juntamente com valores de DMS (diferença mínima significativa) e CV (coeficiente de variação).
Fonte: O Autor, 2024
A Tabela 3 apresenta informações sobre o desenvolvimento dos grãos em diferentes tratamentos de milho, sobre a eficácia de cada abordagem adotada, o Tratamento 5, que demonstrou um aumento significativo no número de grãos por fileira, sugere que essa combinação de insumos e práticas agrícolas pode estar otimizada para promover um melhor desempenho produtivo. Esse resultado superior é um indicativo do potencial sinergia entre os componentes aplicados, refletindo o impacto positivo da inoculação com Azospirillum brasilense, em conjunto com defensivos agrícolas.
Por outro lado, os Tratamentos 1 e 2, com suas quantidades inferiores de grãos por fileira, essa diferença pode estar ligada à ausência de tratamentos mais completos que, como visto nos resultados do Tratamento 5, podem auxiliar no crescimento das plantas. Oque mostra a importância de uma avaliação seleção de insumos e práticas, que a escolha não apenas influencia a produtividade, mas também a saúde e resistência das plantas a longo prazo.
Concordando com o que pesquisou Jorge Kusdra (2019), onde Azospirillum brasilense onde ele avaliou o crescimento do milho considerando a aplicação do inoculante nas sementes, encontrando contribuiu para incrementar o crescimento do milho.
Em relação ao número de fileiras por espiga, em que os resultados tiveram constância entre todos os tratamentos revela uma característica de variedade utilizada, que no caso não foi afetada. Essa estabilidade é interessante, pois indica um potencial de uniformidade na produção, que mesmo que não tenha uma alteração significativa, ainda sim é desejável para o manejo da cultura. Porém, como analisou Picazevicz (2017) onde verificou que essa uniformidade pode estar relacionada à solubilização de nutrientes e produção de fito hormônios por esta espécie microbiana, o que demonstra o efeito desta rizobactéria como promotora do crescimento de plantas, essa variável pode ser limitada pela planta, enfatizando a necessidade de se considerar a interação entre genética e práticas agronômicas.
Quanto ao comprimento das espigas, os Tratamentos 5 e 4 foram superiores em relação ao comprimento sugere que a combinação de práticas, não só favorece a quantidade, mas também a qualidade dos grãos produzidos. Essa relação entre quantidade e qualidade é essencial, uma vez que a valorização dos produtos agrícolas depende tanto do rendimento quanto das características físicas dos grãos. Como cita Sulewska (2014), o tamanho é uma característica importante das sementes, que impacta o crescimento e o desenvolvimento das mudas, Sementes maiores e com tratamento químico em seu manejo, tendem a ser mais bem nutridas durante seu desenvolvimento, apresentando embriões bem formados e uma maior quantidade de substâncias de reserva, o que as torna mais vigorosas (Carvalho; Nakagawa, 2012).
Assim, os dados discutidos demonstram que o uso de diferentes abordagens de manejo, como a combinação de inoculação com insumos químicos, pode resultar em melhorias significativas no desempenho das plantas. Essa análise reforça a importância de pesquisas, mas também para otimizar a produtividade.
O menor desempenho do Tratamento 1, que não recebeu inoculação, pode ser explicado pela ausência dos benefícios proporcionados pela inoculação com A. brasilense, conforme observado por Mumbach (2014), a inoculação com Azospirillum é conhecida por promover a fixação biológica de nitrogênio, aumentar a área de absorção radicular e melhorar a eficiência fotossintética das plantas, o que justifica os melhores resultados de produtividade observados nos tratamentos inoculados. Portanto, para o aumento da produtividade do milho, obteve impactos positivos tanto no número de grãos por fileira quanto no comprimento de espiga, quando comparado aos tratamentos que utilizam apenas insumos químicos convencionais.
Tabela 4- Efeitos dos tratamentos nos parâmetros de Diâmetro de Espiga, Diâmetro de Colmo, Número de Folhas, com diferentes tratamentos, enumerados, juntamente com valores de DMS (diferença mínima significativa) e CV (coeficiente de variação).
Fonte: O Autor, 2024
Na Tabela 4, podemos ver como diferentes tratamentos influenciaram o crescimento das plantas de milho, focando no diâmetro das espigas, no diâmetro dos colmos e no número de folhas que cada planta produziu.
Começando pelo diâmetro de espiga, o Tratamento 5 se destacou. Ele mostrou um crescimento maior, o que nos mostra que a combinação de inoculação com Azospirillum brasilense, inseticidas e fungicidas teve êxito. Essa estratégia usada para potencializar o desenvolvimento das espigas, otimo para os produtores que buscam maximizar a produção. Por outro lado, os outros tratamentos apresentaram resultados menos favoráveis, mas ainda assim significativos. Isso demonstra que, mesmo com abordagens diferentes, é possível obter bons resultados.
Na análise do diâmetro do colmo, se obteve resultados uniformes entre os tratamentos, em contraste, os alguns dos tratamentos resultaram em diâmetros pouco menores, o que poderia comprometer a resistência das plantas e sua capacidade de suportar o peso da espiga. Mais em análise mais complexa, significa que todos eles proporcionaram um crescimento relativamente uniforme. Isso pode ser visto como algo positivo, pois sugere que a estrutura das plantas, em termos de resistência, se manteve estável. Não houve grandes variações, e isso pode indicar que como Kappes et al. (2017), também não encontraram respostas significativas para o crescimento do milho ou para o acúmulo de nitrogênio em função do uso do microrganismo, independentemente do método de inoculação empregado (sementes e/ou folhas).
Quanto ao número de folhas, os resultados mostraram-se consistentes entre os tratamentos, refletindo uma quantidade homogênea de folhas por planta. Essa uniformidade pode ser atribuída à genética da variedade utilizada como pesquisado por Zeiger (2017), que parece ser menos sensível às variações nos tratamentos. Além disso, fatores ambientais, como condições de solo e clima, podem ter contribuído para a estabilidade no número de folhas. Essa uniformidade é crucial, pois um número apropriado de folhas é fundamental para a fotossíntese, o que contribui para o crescimento saudável das plantas (Vinholi, 2011).
A ausência de variância significativa em variáveis, como o diâmetro de colmo e o número de folhas, pode ser explicada por fatores ambientais e biológicos. Bactérias diazotróficas, como as do gênero Azospirillum, podem interagir com as plantas tanto na rizosfera quanto no interior dos tecidos vegetais, mas sua eficiência pode ser afetada por algumas condições, conforme discutido por Dobbelaere (2002) que realizou uma revisão sobre bactérias diazotróficas na promoção de crescimento de plantas, argumentando que o efeito das bactérias pode variar de acordo com as condições ambientais e com a fisiologia da planta hospedeira. Fatores como a temperatura, umidade do solo, pH, e a interação com outros microrganismos influenciam significativamente a eficiência das bactérias diazotróficas. Em muitos casos, essas condições podem limitar a expressão dos benefícios da inoculação, resultando em uma ausência de diferenças significativas em variáveis como o número de folhas e o diâmetro do colmo, conforme observado no estudo presente
A Tabela 4 nos mostra que, embora o Tratamento 5 tenha se destacado no diâmetro das espigas, os outros parâmetros como o diâmetro dos colmos e o número de folhas foram bastante uniformes entre os tratamentos. Esses resultados reforçam a ideia de que um manejo, que combina práticas biológicas e químicas, pode ser benéfica para o cultivo do milho. Esses dados podem ser comparados aos de Santini et al. (2018), que conduziu estudos na cultura milho, e observou que a inoculação com Azospirillum brasilense não promoveu alterações significativas em algumas variáveis de desenvolvimento, como o número de folhas e o diâmetro do colmo.
Esses resultados sugerem que a resposta das plantas à inoculação pode ser mais expressiva em condições específicas ou em outras fases do ciclo de crescimento. Gitti (2013) destaca que fatores como a presença de nutrientes disponíveis no solo, principalmente nitrogênio, podem influenciar a interação da planta com as bactérias diazotróficas, como as do gênero Azospirillum, o que pode explicar a ausência de diferenças significativas em parâmetros como o número de folhas, conforme observado também no presente estudo.
Dobbelaere também aponta que a eficiência das bactérias diazotróficas, incluindo Azospirillum brasilense, é mais evidente em situações de estresse ou em solos com baixa fertilidade, o que pode não ter sido o caso nas condições experimentais descritas. Esses resultados indicam que, embora o diâmetro de espiga tenha apresentado uma resposta significativa à inoculação com Azospirillum, o diâmetro de colmo e o número de folhas mantiveram-se consistentes entre os tratamentos, sugerindo que essas variáveis não foram fortemente impactadas pelos tratamentos testados neste estudo.
Tabela 5- Efeitos dos tratamentos nos parâmetros de Médias de massa de mil grãos (MMG) e produtividade do milho com diferentes tratamentos, enumerados, juntamente com valores de DMS (diferença mínima significativa) e CV (coeficiente de variação).
Fonte: O Autor, 2024
A Tabela 5 apresenta como diferentes tratamentos influenciam a massa de mil grãos (MMG) e a produtividade do milho. Os Tratamentos, que combinaram a inoculação de Azospirillum brasilense, com algum tipo de proteção química, sendo inseticida ou fungicida, apresentaram as maiores médias de massa de mil grãos. Isso demonstra que essa combinação oferece um grande impulso ao desenvolvimento dos grãos, permitindo que as plantas consigam uma melhor os absorção de nutrientes e proteção de pragas, esse resultado conclui que a adição de insumos químicos, em combinação com a inoculação biológica, pode auxiliam no desenvolvimento das plantas, em acordo com Santos et al. (2017) que mostra que a combinação de inoculação e uso defensivos químicos, indica que essa combinação aumenta a absorção de nutrientes e o controle de pragas, resultando em plantas mais saudáveis e produtivas. O estudo destaca a eficácia da sinergia entre métodos biológicos e químicos.
Embora o Tratamento 2, que utilizou apenas a inoculação com A. brasilense, tenha alcançado resultados, ele não se compara aos tratamentos que incluíram defensivos. Isso mostra que, mesmo que a inoculação por si só já traga benefícios, a combinação com produtos químicos é um diferencial importante para otimizar a produção. Por outro lado, o Tratamento 1, que serviu como testemunha sem nenhum tratamento, apresentou os menores valores. Isso relata a importância dos tratamentos na agricultura, que sem qualquer intervenção, as plantas não conseguem atingir seu potencial máximo (Peters, J. et al. 2016).
Em termos de variabilidade, os coeficientes de variação indicam que os resultados foram consistentes, o que oferece uma mais segurança nas conclusões. Estes resultados estão em conformidade com estudos como o de Bertoncell (2017), que avaliou o impacto de culturas de cobertura no inverno antes do cultivo de milho para silagem, com e sem a inoculação de A. brasilense durante a semeadura, demonstrou que a inoculação com A. brasilense resultou em aumento significativo na produtividade de grãos. Isso reforça a eficiência da inoculação com A. brasilense em diferentes sistemas de cultivo, especialmente quando combinada com outras práticas de manejo, como o uso de inseticidas e fungicidas.
Dessa forma, os dados obtidos neste estudo demonstram que a inoculação com A. brasilense, especialmente quando associada a tratamentos químicos, promoveu melhorias significativas tanto na massa de mil grãos quanto na produtividade de milho, sendo uma alternativa promissora para o aumento da eficiência produtiva e sustentabilidade na agricultura.
CONCLUSÃO
A integração de inoculação com Azospirillum brasilense em sementes de milho tratadas quimicamente melhora o desenvolvimento e a produtividade das plantas. O estudo mostra que a combinação de inoculação com fungicida e inseticida é a mais eficaz, resultando em maior biomassa e crescimento superior das plantas.
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1Graduando em 2024 (UNIVEL 2022).
2Mestre.