Inoculação foliar com bactérias promotoras de crescimento e eficiência de uso do nitrogênio em Urochloa brizantha cv. Marandu

As pastagens ocupam extensas áreas e representam a base da alimentação na pecuária nacional. Porém grande parte dessas áreas possuem um manejo inadequado que prejudicam seu crescimento e desenvolvimento. O uso de microrganismos diazotróficos surgem como alternativa para melhorar o desenvolvimento e características fisiológicas das forragens. O objetivo foi avaliar o potencial de Azospirillum brasilense, Bacillus sp. S26 e Bacillus sp. N72, aplicados via foliar e associados a diferentes doses de nitrogênio (N), em promover o crescimento de Urochloa brizantha cv. Marandu, por meio da avaliação da eficiência de uso e recuperação do N-fertilizante (¹⁵N), estado nutricional, parâmetros fisiológicos, produção de biomassa, além de alterações no proteoma e no microbioma rizosférico. O delineamento foi blocos casualizados, com quatro repetições, os tratamentos foram: T1) controle (sem N e sem inoculação), T2) 80 kg ha⁻¹ N, T3) 40 kg ha⁻¹ N, T4) T3 + Azospirillum brasilense Ab-V5 + Ab-V6 (AZ), T5) T3 + Bacillus S26 (S26), T6) T3 + Bacillus N72 (N72), T7) T3 + AZ + S26 + N72, T8) AZ + S26 + N72, T9) AZ, T10) S26, T11) N72. Foram avaliados atributos biométricos, nutricionais e fisiológicos das plantas, a eficiência de uso e recuperação do fertilizante nitrogenado pela técnica isotópica com ¹⁵N, bem como análises de proteômica diferencial e do microbioma rizosférico. Os resultados foram sistematizados em três capítulos, organizados nos eixos temáticos Azospirillum brasilense (Ab-V5 + Ab-V6), Bacillus sp. S26 e N72 e coinoculação. Os resultados demonstram que a dose de 80 kg ha⁻¹ N proporciona maior produtividade. A inoculação associada à dose de 40 kg ha⁻¹ N promove ganhos em eficiência de recuperação do N-fertilizante, desempenho fisiológico e estado nutricional das plantas. A estirpe Bacillus sp. N72 destaca-se em favorecer a recuperação do N aplicado, enquanto a coinoculação com A. brasilense e Bacillus spp. teve produtividade semelhante às maiores doses de N. As análises isotópicas evidenciam que a maior parte do N acumulado pelas plantas foi proveniente do solo, enquanto as análises de proteômica e microbioma revelam alterações em processos relacionados ao metabolismo energético, fotossíntese, assimilação de carbono e N e na composição das comunidades microbianas da rizosfera. Diante disso, quando se considera exclusivamente a produtividade a melhor dose foi 80 kg ha⁻¹ N. No entanto, para características fisiológica relacionadas a metabolismo e microbioma a associação de N com A. brasilense e Bacillus sp. N72 obtiveram desempenho superior.

Resumo (inglês)

Pastures occupy extensive areas and represent the basis of livestock production in Brazil. However, a large proportion of these areas are inadequately managed, which negatively affects pasture growth and development. The use of diazotrophic microorganisms has emerged as an alternative for improving the growth and physiological characteristics of forage plants. The objective of this study was to evaluate the potential of Azospirillum brasilense, Bacillus sp. S26, and Bacillus sp. N72, applied via foliar application and associated with different nitrogen (N) rates, to promote the growth of Urochloa brizantha cv. Marandu. This was assessed through the evaluation of nitrogen fertilizer (¹⁵N) use and recovery efficiency, plant nutritional status, physiological parameters, biomass production, and alterations in the proteome and rhizospheric microbiome. The experimental design consisted of randomized blocks with four replications. The treatments were: T1) control (without N and inoculation), T2) 80 kg ha⁻¹ N, T3) 40 kg ha⁻¹ N, T4) T3 + Azospirillum brasilense Ab-V5 + Ab-V6 (AZ), T5) T3 + Bacillus S26 (S26), T6) T3 + Bacillus N72 (N72), T7) T3 + AZ + S26 + N72, T8) AZ + S26 + N72, T9) AZ, T10) S26, and T11) N72. Plant biometric, nutritional, and physiological attributes were evaluated, along with nitrogen fertilizer use and recovery efficiency using the ¹⁵N isotopic technique, as well as differential proteomic and rhizospheric microbiome analyses. The results were organized into three chapters according to the following thematic axes: Azospirillum brasilense (Ab-V5 + AbV6), Bacillus sp. S26 and N72, and co-inoculation. The results demonstrated that the rate of 80 kg ha⁻¹ N provided the highest productivity. Inoculation associated with the rate of 40 kg ha⁻¹ N increased nitrogen fertilizer recovery efficiency, physiological performance, and plant nutritional status. The strain Bacillus sp. N72 stood out for enhancing the recovery of applied N, whereas co-inoculation with A. brasilense and Bacillus spp. resulted in productivity similar to that obtained with the highest N rate. Isotopic analyses showed that most of the N accumulated by the plants originated from the soil, whereas proteomic and microbiome analyses revealed changes in processes related to energy metabolism, photosynthesis, carbon and N assimilation, and the composition of rhizospheric microbial communities. Therefore, when productivity alone is considered, the best treatment was 80 kg ha⁻¹ N. However, with regard to physiological characteristics related to metabolism and the microbiome, the combination of N with A. brasilense and Bacillus sp. N72 showed superior performance.

Palavras-chave

Forrageiras Azospirillum Bacillus Isótopos estáveis Análise dos proteomas Rizosfera Forage grasses Stable isotopes Proteome analysis Rhizosphere

Idioma

Português

Citação

FREITAS, Gabriela da Silva. Inoculação foliar com bactérias promotoras de crescimento e eficiência de uso do nitrogênio em Urochloa brizantha cv. Marandu. 2026. 142 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista - UNESP, Ilha Solteira, 2026.