Estratégias de inoculação de microrganismos na produtividade da soja e das culturas da rotação e na qualidade do solo em sistema plantio direto consolidado

Abstract

O uso de sistemas agrícolas diversificados que adotem práticas culturais integradas levam a melhor qualidade dos alimentos e ambiental, que aliado ao Sistema Plantio Direto e o uso de microrganismos promotores de crescimento de plantas, são estratégias para incrementar a produtividade das culturas por meio da adição de matéria orgânica, que impactam nos atributos físico-químicos e microbiológico do solo. No entanto, deve-se incrementar o conhecimento da real extensão em que essas práticas agrícolas de inoculação, coinoculação e inoculação adicional de rizóbios podem impactar na soja e o capim em sucessão. Com base nessa premissa, objetivou-se: avaliar os efeitos dos diferentes tipos de inoculação de Bradyrhizobium elkanii e Azospirillum brasilense, e inoculação adicional de Bradyrhizobium elkanii no estádio R1 da soja, e se essas bactérias promovem alterações nos componentes de produção e produtividade da soja em sistema plantio direto (SPD), e verificar o efeito residual dos tratamentos da soja sobre o capim em sucessão e na qualidade do solo. O experimento foi conduzido em Selvíria, estado de Mato Grosso do Sul, Brasil, na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão da Unesp, nas safras 2022/23, 2023/24 e 2024/25, em delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições em esquema fatorial 4 x 2, sendo os tratamentos: T1 (Controle sem inoculação), T2 (B. elkanii nas sementes), T3 (B. elkanii + A. brasilense no sulco de semeadura, T4 (B. elkanii nas sementes + A. brasilense nas sementes), combinados com ou sem pulverização de Bradyrhizobium elkanii no solo em área total da soja em estádio R1. No estádio R3 (formação das vagens) da soja foram avaliadas as trocas gasosas e fotossíntese, número e massa de nódulos por planta e nutrição foliar. Na colheita da soja (estádio R8) foram avaliados os componentes de produção e produtividade da soja. Após os cultivos de soja (safras 2022/23, 2023/24) foi semeado o consórcio de sorgo com capins da espécie Urochloa brizantha, do qual foi avaliada a produção de matéria fresca e seca (abril a setembro) e produção de palhada para semeadura da soja em SPD, enquanto que no sorgo granífero, foram avaliados os componentes de produção e produtividade de grãos. Após o cultivo da soja em 2023/24 e 2024/25 foram coletadas amostras de solo em três profundidades para realizar a análises físicas, químicas, biológicas e enzimáticas (0,00-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m). Os resultados evidenciaram que o uso das bactérias aliado com SPD consolidado promoveu melhorias na saúde biológica do solo com aumentos expressivos na atividade metabólica na safra de 2025. A coinoculação resultou em maiores valores de pH, cálcio e CTC no solo, e na produtividade, o sorgo apresentou incrementos na produtividade em 2023. Na soja, a população de plantas e a nodulação foram preditores positivos da produtividade, evidenciando a eficiência da fixação biológica de nitrogênio e o estímulo radicular pela Azospirillum. Conclui-se que o manejo biológico da Bradyrhizobium elkanii e A. brasilense via coinoculação e inoculação adicional foi eficiente para o cultivo das plantas e promoveu melhorias química, biológica e enzimática do solo, quando associados com o SPD e rotação de culturas, garantiu estabilidade produtiva dos cultivos, de forma sustentável no cerrado brasileiro.

The use of diversified agricultural systems that adopt integrated cultural practices leads to better food and environmental quality. Combined with the NoTillage System (NTS) and the use of plant growth-promoting bacteria, these strategies aim to increase crop yield through organic matter addition, which impacts the physical, chemical, and microbiological attributes of the soil. However, it is necessary to increase knowledge regarding the true extent to which agricultural practices of rhizobia inoculation, coinoculation, and additional inoculation can affect soybean and succession grass. Based on this premise, the objectives of this study were: to evaluate the effects of different types of Bradyrhizobium elkanii and Azospirillum brasilense inoculation, alongside additional Bradyrhizobium elkanii inoculation at the soybean R1 stage, to determine whether these bacteria induce changes in yield components and productivity of soybean under NTS, and to verify the residual effect of soybean treatments on succession grass and soil quality. The experiment was conducted in Selvíria, Mato Grosso do Sul, Brazil, at the Teaching, Research, and Extension Farm of Unesp, during the 2022/23, 2023/24, and 2024/25 growing seasons, using a randomized block design with four replications in a 4 x 2 factorial scheme. The treatments consisted of: T1 (Uninoculated control), T2 (B. elkanii on seeds), T3 (B. elkanii + A. brasilense in the furrow), and T4 (B. elkanii on seeds + A. brasilense on seeds), combined with or without spraying Bradyrhizobium elkanii on total soil area at the soybean R1 stage. At the soybean R3 stage (pod formation), gas exchange, photosynthesis, number and dry weight of nodules per plant, and leaf nutrition were evaluated. At harvest (R8 stage), yield components and soybean grain yield were evaluated. Following the soybean crops (2022/23 and 2023/24 seasons), a intercropping system of sorghum and Urochloa brizantha grass species was sown, from which fresh and dry matter production (April to September) and straw production for soybean sowing under NTS were evaluated, while yield components and grain yield were evaluated for grain sorghum. After the 2023/24 and 2024/25 soybean crops, soil samples were collected at three depths (0,00–0,10, 0,10–0,20, and 0,20–0,40 m) to analyze physical, chemical, biological, and enzymatic attributes. The results showed that the use of bacteria combined with consolidated NTS promoted improvements in soil biological health, with significant increases in metabolic activity in the 2025 season. Coinoculation resulted in higher soil pH, calcium content, and CEC, while sorghum showed grain yield increases in 2023. In soybean, plant population and nodulation were positive predictors of yield, highlighting the efficiency of biological nitrogen fixation and root stimulation by Azospirillum. It is concluded that the biological management of Bradyrhizobium elkanii and A. brasilense via coinoculation and additional inoculation was efficient for crop cultivation and promoted chemical, biological, and enzymatic improvements in the soil. When associated with NTS and crop rotation, it ensured sustainable yield stability for crops in the Brazilian Cerrado.