Bacillus subtilis para a redução da dose do fertilizante mineral nas culturas da soja e do milho

Abstract

A soja (Glycine max) e o milho (Zea mays) são culturas fundamentais para o agronegócio brasileiro, mas a elevada dependência de fertilizantes minerais gera impactos econômicos, sociais e ambientais, incluindo custos elevados de produção, vulnerabilidade a crises geopolíticas, degradação do solo, contaminação de águas e emissões de gases de efeito estufa. Nesse cenário, microrganismos promotores de crescimento de plantas, como Bacillus subtilis, destacam-se por mecanismos associados à solubilização de fósforo, fixação biológica de nitrogênio de forma associativa, produção de fitormônios e metabólitos bioativos, além da formação de biofilmes que favorecem a colonização radicular e aumentam a tolerância a estresses ambientais. Esta tese teve como objetivo avaliar o uso de Bacillus subtilis como bioinsumo capaz de reduzir a adubação mineral nas culturas da soja e milho, realizando através de, prospecção microbiológica, ensaios experimentais em casa de vegetação e campo. No milho, a inoculação bacteriana associada a doses reduzidas de fertilizante resultou em incremento significativo da biomassa aérea e radicular, maior massa seca, aumento da eficiência de uso de nitrogênio e fósforo e elevação da produtividade de grãos por hectare, demonstrando que a bactéria compensou parte da adubação química. Na soja, os resultados confirmaram os efeitos positivos, com aumento da nodulação, maior acúmulo de nitrogênio e fósforo nos tecidos vegetais, incremento da massa seca, melhoria nos teores de clorofilas e carotenoides, além da manutenção e, em alguns tratamentos, aumento da produtividade mesmo sob redução da adubação mineral. De forma integrada, os resultados evidenciam que Bacillus subtilis representa uma alternativa eficaz para otimizar o aproveitamento de nutrientes, reduzir custos de produção e minimizar impactos ambientais, configurando-se como ferramenta estratégica para a construção de sistemas agrícolas mais sustentáveis e resilientes.

Soybean (Glycine max) and maize (Zea mays) are fundamental crops for Brazilian agribusiness, but the heavy reliance on mineral fertilizers generates economic, social, and environmental impacts, including high production costs, vulnerability to geopolitical crises, soil degradation, water contamination, and greenhouse gas emissions. In this context, plant growth-promoting microorganisms, such as Bacillus subtilis, stand out due to mechanisms associated with phosphate solubilization, associative biological nitrogen fixation, phytohormone and bioactive metabolite production, as well as biofilm formation that favors root colonization and enhances tolerance to environmental stresses. This thesis aimed to evaluate the use of Bacillus subtilis as a bioinput capable of reducing mineral fertilization in soybean and maize crops, through microbiological prospection and experimental trials conducted under greenhouse and field conditions. In maize, bacterial inoculation combined with reduced doses of fertilizer resulted in a significant increase in shoot and root biomass, higher dry matter accumulation, improved nitrogen and phosphorus use efficiency, and higher grain yield per hectare, demonstrating that the bacterium compensated for part of the chemical fertilization. In soybean, the results confirmed the positive effects, with increased nodulation, higher accumulation of nitrogen and phosphorus in plant tissues, greater dry matter, improved chlorophyll and carotenoid contents, and the maintenance or, in some treatments, even an increase in yield under reduced mineral fertilization. Taken together, the results show that Bacillus subtilis is an effective alternative to optimize nutrient use, reduce production costs, and mitigate environmental impacts, establishing itself as a strategic tool for building more sustainable and resilient agricultural systems.