O uso de Azospirillum em forrageira ao modular a absorção de N, P, K e Si mitiga os efeitos do aquecimento do ar prolongado em sistema T-Face em condições tropicais

Abstract

Nas regiões tropicais, predomina o cultivo de poáceas forrageiras em regime de sequeiro, sujeitas a temperaturas elevadas, o que reduz a produção de biomassa, podendo ser mitigado pela inoculação com Azospirillum. No entanto, as consequências nutricionais nas plantas decorrentes do aquecimento prolongado, assim como a efetividade e os benefícios da inoculação com Azospirillum na nutrição das forrageiras, ainda são pouco elucidados. Para isto, conduziu-se um experimento em condições de campo no Brasil, em delineamento fatorial 2×2, compreendendo duas condições de temperatura do ar: temperatura ambiente (aT) e temperatura elevada (eT, +2°C acima da aT), controladas por um sistema automatizado de aumento de temperatura em campo aberto (T-FACE); dois tratamentos de inoculação: com inoculação (+ In) e sem inoculação (- In) de Azospirillum brasilense. Avaliaram-se parâmetros nutricionais e a produção de massa seca em quatro ciclos de crescimento: outono, inverno e primavera de 2023 (1º, 2º e 3º ciclos, respectivamente) e verão de 2024 (4º ciclo). Os resultados mostraram que o aquecimento (eT) sem inoculação prejudicou principalmente a eficiência de uso de N, P e K. Observou-se tolerância da forrageira ao aquecimento nos três primeiros ciclos, sem redução significativa na produtividade; contudo, no quarto ciclo (verão), houve perca no rendimento. O efeito mais expressivo da inoculação com Azospirillum, independentemente da temperatura, foi o incremento na absorção de N, P, K e Si, especialmente nos dois últimos ciclos, resultando em maior produção de biomassa. Além disso, o tratamento eT afetou o carbono (C) do solo, mas a inoculação aumentou o C na fração humina e recuperou o C na fração de ácidos húmicos. O comprometimento da eficiência de uso de N, P e K, principalmente no verão, reduziu a produtividade. No entanto, esse efeito foi revertido pela inoculação com Azospirillum, que favoreceu a absorção N, P, K e Si. O Azospirillum pode melhorar a nutrição e a produtividade de pastagens tropicais em regime de sequeiro, sob cenários futuros de aquecimento prolongado.

In tropical regions, the cultivation of forage grass primarily takes place under rainfed conditions. High temperatures can reduce biomass production, but this issue can be mitigated through the co-inoculation of Azospirillum brasilense and Pseudomonas fluorescens. However, the nutritional impacts of prolonged warming on plants and the effectiveness of co-inoculation on forage nutrition are not well understood. To address these gaps, a field experiment with the hybrid Urochloa brizantha x Urochloa ruziziensis named Mavuno was conducted in Brazil using a 2×2 factorial design. This design included two air temperature conditions: ambient temperature (Ambient) and elevated temperature (Elevated, +2°C above Ambient), controlled by an automated open-field warming system (T-FACE). The study also involved two inoculation treatments: with inoculation and without inoculation of A. brasilense and P. fluorescens. Nutritional parameters and dry matter production were evaluated across four growth cycles: autumn, winter, and spring of 2023 (first, second, and third cycles, respectively) and summer of 2024 (fourth cycle). The results showed that elevated temperature without inoculation primarily impaired the efficiency of nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K) use. Forage grass demonstrated tolerance to warming during the first three cycles, showing no significant yield reduction. However, the fourth cycle (summer) experienced yield losses. The co-inoculation of A. brasilense and P. fluorescens, regardless of temperature, led to enhanced uptake of N, P, K, and silicon (Si), particularly in the last two cycles, which resulted in higher biomass production. Additionally, the elevated temperature treatment affected soil carbon (C), but inoculation increased C in the humin fraction and restored C in the humic acid fraction. The decreased efficiency of N, P, and K use, especially in summer, led to reduced productivity. Nonetheless, this effect was reversed by co-inoculation, which promoted the uptake of N, P, K, and Si. In conclusion, co-inoculation can enhance the nutrition and productivity of tropical rainfed pastures under future prolonged warming scenarios.