Atendendo solicitação do(a) autor(a), o texto completo desta tese/dissertação será disponibilizado somente a partir de 27/08/2025 At the author's request, the full text of this thesis/dissertation will not be available online until Aug. 27, 2025 JOÃO PEDRO DOS SANTOS INOCULAÇÃO DE Bacillus aryabhattai EM DIFERENTES DOSES NO FEIJÃO COMUM SUBMETIDOS A REGIMES HÍDRICOS Botucatu 2025 JOÃO PEDRO DOS SANTOS INOCULAÇÃO DE Bacillus aryabhattai EM DIFERENTES DOSES NO FEIJÃO COMUM SUBMETIDOS A REGIMES HÍDRICOS Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências Agronômicas da Unesp Câmpus de Botucatu, para obtenção do título de Mestre em Engenharia Agrícola. Orientador: Prof. Dr. Fernando Ferrari Putti. Coorientador: Prof. Dr. Gustavo Ferreira da Silva. Botucatu 2025 Dedico, Aos meus pais Gelson e Sandra, pelo carinho, apoio e incentivo em todos os momentos desta jornada de minha vida. A minha noiva, Ana Laura, por estar sempre ao meu lado nos desafios, lutando e enfrentando junto comigo. AGRADECIMENTOS A Deus e a Nossa Senhora Aparecida, pelo dom da sabedoria, pela força de vontade e por não me deixar desistir durante os momentos difíceis. Aos meus pais, que sempre me apoiaram, enfrentando tantos desafios para tornar este nosso sonho possível. Obrigado por todo apoio. As minhas queridas irmãs, Sabrina, Izabella e Evelyn, e aos meus sobrinhos Victor H, Ryan, Mari e Manu por me apoiarem nos momentos de maior dificuldade. À Adriana, por ter feito a minha melhor conquista. À Ana Laura, por sua incrível dedicação e pela companheira essencial em nossa trajetória. Ao Prof. Dr. Fernando Putti e ao Prof. Dr. Gustavo Silva, pela orientação impecável, paciência, ensinamentos valiosos e pelo exemplo de profissionalismo e humanidade. Ao meu amigo Brunão, prof. Dr. Bruno César Góes, pela amizade, incentivos, conversas e insistência que contribuíram para que eu chegasse até aqui. A todos os professores e funcionários da Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA), pelo suporte e dedicação ao ensino e à pesquisa. À Universidade Virtual do Estado de São Paulo (Univesp), pela concessão da bolsa de estudos, que foi fundamental para a realização deste trabalho. À Universidade José do Rosário Vellano (Unifenas), pelo apoio e estrutura disponibilizados para a condução da pesquisa. E, finalmente, a todos que, de forma direta ou indireta, contribuíram para o desenvolvimento desta pesquisa. A colaboração e incentivo de cada um foram fundamentais para alcançar este resultado. “Fazemos planos para nossa vida, mas é o Senhor quem determina os nossos passos”. BÍBLIA SAGRADA. Provérbios 16:9. Tradução Nova Versão Transformadora. 2 ed. São Paulo: Mundo Cristão 2016. p. 689. RESUMO O estresse abiótico que mais afeta as culturas em todo o mundo é a deficiência hídrica, este que vem sendo agravado com as frequentes mudanças climáticas. Neste cenário, é necessário a busca por alternativas sustentáveis para auxiliar na produção agrícola, visando reduzir os impactos do déficit hídrico. Nesse sentido, a inoculação de Bacillus aryabhattai tem demonstrado grande potencial para reduzir os impactos da falta de água na cultura do milho. No entanto, não há estudos sobre o impacto de diferentes doses inoculadas em sementes de feijão. Desse modo, o objetivo com esta pesquisa foi verificar o efeito de diferentes doses de B. aryabhattai sob dois regimes hídricos na cultura do feijoeiro comum, sobre os aspectos morfológicos e produtivos da cultura. O experimento foi conduzido em casa de vegetação em delineamento de blocos casualizados em esquema fatorial 2 x 6, com quatro repetições, sendo dois manejos de irrigação 50 e 100% das necessidades hídricas da cultura e seis doses do produto contendo Bacillus aryabhattai (0,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 e 10,0 mL kg-1 de sementes). Avaliou-se altura da planta, altura de inserção da primeira vagem, número de vagens por planta, número de grãos por vagem, número de grãos por planta, produção por planta, massa de matéria seca da raiz, teor de proteína nas folhas, teor de nitrogênio nas folhas, produtividade da água de irrigação e unidade formadora de colônias. Os resultados demonstraram ganhos na massa de matéria seca da raiz, na altura das plantas, número de vagens, número de grãos por plantas e na produção. A inoculação na dose de 2 mL por kg de semente incrementou ganhos de 10% na produção da cultura com a lâmina de 100% da evapotranspiração da cultura (ETc). No entanto, as plantas sob restrição hídrica de 50% da ETc tiveram a produção prejudicada em decorrência da falta de água. Apenas a dose de 4 mL kg de semente, minimizou as perdas na produção. Dose acima de 4 mL, independente do regime hídrico, prejudicou o desenvolvimento das plantas, comprometendo a produção do feijoeiro. Palavras-chave: bioinsumos; déficit hídrico; Priestia aryabhattai; Phaseolus vulgaris L. ABSTRACT The abiotic stress that most affects crops worldwide is water deficiency, which has been worsened by climate change. In this scenario, it is necessary to search for sustainable alternatives to assist agricultural production, reducing the impacts of water deficit. In this sense, the inoculation of Bacillus aryabhattai has shown great potential to reduce the impacts of water shortages on corn crops. However, there are no studies on the impact of different doses inoculated in bean seeds. Therefore, the objective of this research was to verify the effect of different doses of B. aryabhattai under two water regimes in common bean (Phaseolus vulgaris L.) crops, on the morphological and productive aspects of the crop. The experiment was conducted in a greenhouse in a randomized block design in a 2 x 6 factorial scheme, with four replications, two irrigation managements of 50 and 100% of the crop's water requirements and six doses of the product containing Bacillus aryabhattai (0.0; 2.0; 4.0; 6.0; 8.0 and 10.0 mL kg of seeds-1). The parameters of plant height, height of insertion of the first pod, number of pods per plant, number of grains per pod, number of grains per plant, production per plant, root dry matter mass, protein content in leaves, nitrogen content in leaves, irrigation water productivity and colony forming unit were evaluated. The results demonstrated gains in root dry matter mass, plant height, number of pods, number of grains per plant and production. Inoculation at a dose of 2 mL per kg of seed increased gains of 10% in crop yield with a 100% crop evapotranspiration depth (ETc). However, plants under water restriction of 50% of ETc had their production impaired due to the lack of water. Only the dose of 4 mL kg of seed minimized production losses. Doses above 4 mL, regardless of the water regime, impaired plant development, compromising yield of the beans. Keywords: bio inputs; water deficit; Priestia aryabhattai; Phaseolus vulgaris L. LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 - Variáveis climáticas dentro do ambiente protegido durante a condução do experimento ..............................................................................................29 Figura 2 - Croqui da área experimental.......................................................................31 Figura 3 - Altura das plantas para os tratamentos nas diferentes doses de bioinsumo sob os regimes hídricos irrigação...............................................................39 Figura 4 - Altura de inserção da primeira vagem (cm) para os tratamentos nas diferentes doses de bioinsumo sob os regimes hídricos irrigação............................. ....................................................................... 40 Figura 5 - Número de vagens por planta para os tratamentos nas diferentes doses de bioinsumo sob os regimes hídricos irrigação ............ ................................41 Figura 6 - Número de grãos por vagem para os tratamentos nas diferentes doses de bioinsumo sob os regimes hídricos irrigação ............................................ 42 Figura 7 - Número de grãos por planta para os tratamentos nas diferentes doses de bioinsumo sob os regimes hídricos irrigação ............................................ 43 Figura 8 - Produção de grãos (g planta-1) para os tratamentos nas diferentes doses de bioinsumo sob os regimes hídricos irrigação ....................................... 44 Figura 9 - Massa de matéria seca da raiz (g) para os tratamentos nas diferentes doses de bioinsumo sob os regimes hídricos irrigação ....................................... 45 Figura 10 - Teor de nitrogênio nas folhas para os tratamentos nas diferentes doses de bioinsumo sob os regimes hídricos irrigação ............................................ 46 Figura 11 - Teor de proteína nas folhas para os tratamentos nas diferentes doses de bioinsumo sob os regimes hídricos irrigação ............................................ 47 Figura 12 - Produtividade da água de irrigação para os tratamentos nas diferentes doses de bioinsumo sob os regimes hídricos irrigação ............................ 48 Figura 13 - Unidade formadora de colônia para os tratamentos nas diferentes doses de bioinsumo sob os regimes hídricos irrigação ....................................... 49 LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Análise química do solo utilizado na condução do experimento..............30 Tabela 2 – Análise física do solo utilizado na condução do experimento…...............30 Tabela 3 – Coeficiente da cultura KC para as três fases do ciclo do feijoeiro............33 Tabela 4 – Valores de p-valor referente às variáveis altura de plantas (AP), altura de inserção da primeira vagem (AIPV), número de vagens por planta (NVP), número de grãos por vagem (NGV), número de grãos por planta (NGP), produção (P - g/planta), massa da matéria seca da raiz (MSR g), teor de nitrogênio nas folhas (N %), teor de proteína nas folhas (PB %), produtividade da água de irrigação (P Air g m⁻³) e unidade formadora de colônias (UFC/mL)..................................................................................38 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................... 21 2 REVISÃO DE LITERATURA .............................................................................. 23 2.1 A produção do feijoeiro no Brasil .................................................................... 23 2.2 Necessidade hídrica do feijoeiro ..................................................................... 24 2.3 Estratégia de Irrigação com Déficit Hídrico .................................................... 26 2.4 Inoculação de sementes com Bacillus aryabhattai no feijoeiro .................... 27 3 MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................... 29 3.1 Caracterização da Área Experimental ............................................................. 29 3.2 Características do solo e correção da acidez ................................................. 30 3.3 Delineamento e caracterização dos tratamentos ........................................... 30 3.4 Processo de inoculação das sementes ........................................................... 31 3.5 Instalação e condução do experimento .......................................................... 32 3.6 Manejo da irrigação ........................................................................................... 33 3.7 Avaliações .......................................................................................................... 34 3.8 Análise estatística ............................................................................................. 37 4 RESULTADOS .................................................................................................... 38 5 DISCUSSÃO ....................................................................................................... 50 6 CONCLUSÕES ................................................................................................... 56 REFERÊNCIAS .................................................................................................. 57 21 1 INTRODUÇÃO O feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) é uma leguminosa originária da região da Mesoamérica, sendo cultivada em todo o território nacional. O feijão comum é um dos alimentos mais tradicionais da alimentação brasileira, graças ao seu alto valor nutricional de proteína, carboidratos, vitaminas e minerais, sendo juntamente com o arroz a base da alimentação dos brasileiros (Coelho e Valcacer Coelho, 2021). Além dos benefícios nutricionais, a cultura pertence ao grupo de plantas fixadoras biológicas de nitrogênio (FBN) que auxiliam na melhoria da qualidade do solo (Magrini et al., 2019). O Brasil se destaca entre os principais produtores de feijão comum, no entanto, diferentes de outras culturas, toda sua produção é destinada para o consumo interno do país, sendo o Paraná o maior produtor nacional (CONAB, 2024). Seu cultivo é realizado por produtores de todos os níveis tecnológicos, que enfrentam diferentes realidades durante seu ciclo de produção nas diferentes épocas de cultivo. O cultivo no país pode ser realizado em três épocas distintas, sendo “feijão das águas” na primavera, “feijão da seca” no outono e “feijão de inverno” no inverno, o que favorece a oferta ao longo do ano, no entanto, as recentes mudanças climáticas têm desafiado as safras agrícolas. Tem se observado nos últimos anos uma crescente ocorrência de períodos de seca em várias partes do mundo (conhecido como veranico), resultantes dos impactos das mudanças climáticas, que afetam o ciclo hidrogeológico de maneira global (Gitz et al., 2016). Junto a isso, ocorre o impacto negativo na produção agrícola que em grande parte depende das chuvas para o suprimento de água durante o ciclo das plantas (Fraire-Velazquez; Balderas-Hernández, 2013). A falta de água é fator limitante para a produtividade do feijoeiro, interferindo nos processos metabólicos e fotossintéticos, resultando na redução do rendimento e na produtividade. Neste cenário de desafios e demandas, há uma intensa busca para desenvolver estratégias de manejo, visando práticas sustentáveis voltadas ao uso de insumos agrícolas que possam auxiliar as plantas a enfrentar as diferentes condições climáticas e minimizar o uso dos recursos hídricos. Uma alternativa promissora é a utilização de insumos biológicos, com destaque para as bactérias promotoras de crescimento de plantas (BPCP), sendo as mais utilizadas na agricultura as dos 22 gêneros Azospirillum, Pseudomonas e Bacillus (Mohanty et al., 2021). Essas bactérias têm a capacidade de melhorar o desenvolvimento das plantas por meio de diversos mecanismos, tanto diretos quanto indiretos, destacando a produção de metabólitos microbianos e a formação de biofilme, este último que ajuda manter o sistema radicular hidratado (Lee et al., 2012; Ahemad e Kibret, 2014). A busca por estratégias que visam auxiliar as plantas a sobressair as mudanças climáticas é muito importante para as culturas agrícolas, se tratando do feijoeiro, uma cultura muito sensível às alterações ambientais, apesar da sua ampla adaptação no território nacional, é uma das plantas mais afetadas pelo déficit hídrico, por seu ciclo rápido que necessita da presença adequada de água (Smith et al., 2019) e ao seu sistema radicular superficial, incapaz de se desenvolver em camadas mais profundas (Santos et al., 2015). Em consequência das alterações edafoclimáticas, as plantas sob déficit hídrico desenvolvem diferentes mecanismos adaptativos para sobressair às condições adversas, incluindo ajuste no seu porte, redução da área foliar e da transpiração, a celeridade da senescência e a abscisão foliar, resultando em baixa na produtividade (Khatun et al., 2021). No entanto, são observados benefícios das BPCP na produção agrícola por diversos autores em diferentes culturas como soja e feijão comum (Hungria et al., 2013), milho (Sandini et al., 2019), trigo (Hussain et al., 2020) e arroz (Rawat et al., 2022), como a defesa antioxidante, produção de exopolissacarídeos e de biofilme, podendo proporcionar maior tolerância das plantas a condições adversas como o estresse hídrico. Porém, poucos trabalhos têm sido realizados para verificar as relações das doses e a irrigação do feijoeiro. Assim, a hipótese do trabalho é que as diferentes doses de B. aryabhattai inoculadas no feijoeiro comum influenciam positivamente o desempenho produtivo da planta em diferentes regimes de irrigação. Desse modo, o objetivo com esta pesquisa foi verificar o efeito de diferentes doses de B. aryabhattai sob dois regimes hídricos na cultura do feijoeiro comum, sobre os aspectos morfológicos e produtivos da cultura. Atendendo solicitação do(a) autor(a), o texto completo desta tese/dissertação será disponibilizado somente a partir de 27/08/2025 At the author's request, the full text of this thesis/dissertation will not be available online until Aug. 27, 2025 56 6 CONCLUSÕES Para minimizar os efeitos do estresse hídrico foi inoculado Bacillus aryabhattai nas sementes do feijoeiro comum como uma estratégia contra os efeitos da escassez hídrica no desenvolvimento e na produção da cultura. Na irrigação deficitária (50% da ETc) foi observado que os efeitos das diferentes doses não foram significativos no parâmetro de produção da cultura. Na irrigação plena (100% da ETc) promoveu ganhos, em que B. aryabhattai atuou como uma estratégia adicional para a melhoria da produção, em que a dose de 2,36 mL kg⁻¹ de semente incrementou ganhos de 11% na produção. Apesar da falta de significância na irrigação deficitária, a dose de 4 mL kg⁻¹ de semente promoveu um incremento de aproximadamente 13% na produção de grãos, indicando um potencial benéfico em situação de restrição hídrica severa (50% da ETc). Esses dados, reforçam a necessidade de mais estudos explorando diferentes lâminas de irrigação, especialmente com déficit hídrico moderado, para avaliar melhor os efeitos e os ganhos da inoculação de B. aryabhattai no feijoeiro comum. Entretanto, é importante ressaltar que o uso de doses elevadas do inoculante pode trazer impactos negativos para o desenvolvimento da cultura. Conforme observado nos resultados deste estudo, doses superiores a 4 mL kg⁻¹ de sementes comprometeram o crescimento das plantas e reduziram a produção da cultura. Esse efeito negativo pode estar relacionado à competição do B. aryabhattai com microrganismos nativos do solo por nutrientes e espaço, além da possível liberação excessiva de metabólitos secundários, que podem alterar o pH do solo e criar condições desfavoráveis para outros organismos benéficos, este último que pode causar o desbalanceamento da microbiota da rizosfera, resultando em menor diversidade microbiana e consequentemente, menos benefícios às plantas. Portanto, a definição da dose ideal do inoculante deve ser realizada com precaução, considerando a interação do microrganismo no solo e no ambiente. Além disso, é fundamental ressaltar que a inoculação com B. aryabhattai não substitui a irrigação, mas atua como uma ferramenta para auxiliar na mitigação dos efeitos da escassez hídrica, o que contribui para uma gestão mais eficiente da água de irrigação, um recurso cada vez mais limitado. 57 REFERÊNCIAS AHEMAD, M.; KIBRET, M. 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