Solubilização de fósforo em cana-de-açúcar submetida a Bacillus velezensis UFV 3918 e diferentes doses de fosfato monoamônico - Santos, Hariane Luiz [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) possui destaque internacional devido à crescente demanda mundial por açúcar e etanol provenientes de fontes renováveis, sendo uma cultura bioenergética promissora para reduzir a dependência do petróleo bruto e mitigar as emissões de gases de efeito estufa. No entanto, a adubação é um dos fatores mais importantes para atingir altas produtividades, especialmente a fosfatada, visto que o fósforo (P) está envolvido em vários processos metabólicos das plantas e é um dos nutrientes que mais limita a produção e longevidade dos canaviais. Neste sentido, a inoculação de bactérias pode ser uma alternativa, uma vez que algumas cepas apresentam capacidade de hidrolisar compostos insolúveis de P orgânico e inorgânico para uma forma solúvel e assimilável pelas plantas, além de produzirem fitohormônios responsáveis pelo crescimento vegetal, fornecendo uma abordagem ecologicamente correta e economicamente viável para superar a fixação do P e sua subsequente absorção pelas plantas. Partindo-se do pressuposto que a bactéria pode permitir a redução das doses de P, sem prejudicar a eficiência fotossintética e a produção da cana-de-açúcar, a presente pesquisa foi realizada com o objetivo de analisar as respostas morfológicas, fisiológicas, bioquímicas e nutricionais da cana-de-açúcar, bem como avaliar as respostas químicas e microbiológicas do solo, à inoculação de Bacillus velezensis UFV 3918 e diferentes doses de fosfato monoamônico (MAP). O experimento foi conduzido em ambiente protegido, em delineamento inteiramente casualizado com seis tratamentos [Testemunha absoluta (TA) – sem MAP; Testemunha comercial (TC) – dose recomendada de MAP (3/3 MAP); Bacillus velezensis UFV 3918 (Bv); Bv+1/3 MAP; Bv+2/3 MAP; Bv+3/3 MAP)] e quatro repetições. No capítulo 1 foram avaliadas variáveis de brotação, biometria, densidade estomática, trocas gasosas, fluorescência da clorofila a, pigmentos fotossintéticos, bem como teores de proteínas, açúcares e aminoácidos e atividade da fosfatase ácida foliar e rendimento e partição de biomassa. E no capítulo 2 foram avaliadas variáveis radiculares, teores de macro e micronutrientes no solo e nos tecidos vegetais, eficiência do uso de nutrientes, eficiência de adaptação a disponibilidade de P, acúmulo de nutrientes, absorção de nutrientes por comprimento radicular e indicadores microbiológicos. A associação de B. velezensis e doses reduzidas de P (Bv e Bv+1/3 MAP) promoveu incremento no crescimento, evidenciado pela altura da planta, área foliar e biomassa da parte aérea, equivalendo-se às plantas conduzidas com 100% da dose recomendada de MAP, além de proporcionar aumento da eficiência instantânea de carboxilação e das variáveis bioquímicas foliares. Além disso, Bv e Bv+1/3 MAP incrementaram o volume de raízes, o acúmulo de P na parte aérea e a absorção de macro e micronutrientes, bem como aumentaram a respiração basal do solo e as atividades da diacetato de fluoresceína, urease e fosfatase ácida, em relação à TC. O uso de B. velezensis UFV 3918 e doses reduzidas de fosfato melhorou a eficiência fotossintética e a produção de biomassa da cana-de-açúcar, além de beneficiar a atividade microbiana e enzimática do solo, o que refletiu na absorção de nutrientes, evidenciando que esta é uma estratégia para a adubação da cana-de-açúcar com impacto econômico e ambiental reduzido.

Sugarcane (Saccharum spp.) has international prominence due to the growing worldwide demand for sugar and ethanol from renewable sources; being a promising bioenergy crop to reduce dependence on crude oil and mitigate greenhouse gas emissions. However, fertilization is one of the most critical factors to achieving high yields, especially phosphate fertilization, since phosphorus (P) is involved in several metabolic processes in plants and is one of the nutrients that most limit the yield and longevity of sugarcane fields. In this sense, inoculation of bacteria can be an alternative since some strains can hydrolyze insoluble compounds of organic and inorganic P to a soluble form that can be assimilated by plants, besides producing phytohormones responsible for plant growth, providing an ecologically correct and economically viable approach to overcome the fixation of P and its subsequent uptake by plants. Based on the assumption that the bacteria can allow the reduction of P doses, without harming the photosynthetic efficiency and production of sugarcane, the present research was conducted to analyze the morphological, physiological, biochemical, and nutritional responses of sugarcane, as well as evaluate the chemical and microbiological responses of the soil, to the inoculation of Bacillus velezensis UFV 3918 and different doses of mono ammonium phosphate (MAP). The experiment was conducted in a protected environment, in an entirely randomized design with six treatments [absolute control (AC); commercial control (CC) (recommended dose of MAP - 3/3 MAP); B. velezensis UFV 3918 (Bv); Bv+1/3 MAP; Bv+2/3 MAP and Bv+3/3 MAP] and four replicates. In chapter 1, sprouting variables, biometrics, stomatal density, gas exchange, chlorophyll a fluorescence, photosynthetic pigments, as well as protein, sugar, and amino acid contents and leaf acid phosphatase activity and biomass yield and partitioning were evaluated. And in chapter 2, root variables, soil and plant tissue macro and micronutrient content, nutrient use efficiency, P availability adaptation efficiency, nutrient accumulation, nutrient uptake by root length, and microbiological indicators were evaluated. The association of B. velezensis and reduced doses of P (Bv and Bv+1/3 MAP) promoted growth increment, evidenced by plant height, leaf area, and shoot biomass, equivalent to plants grown with 100% of the recommended dose of MAP, besides providing an increase in instantaneous carboxylation efficiency and leaf biochemical parameters. In addition, Bv and Bv+1/3 MAP increased root volume, shoot P accumulation, and macro- and micronutrient uptake by roots, as well as increased soil basal respiration, and fluorescein diacetate, urease, and acid phosphatase activities compared to the CC. Using B. velezensis UFV 3918 and reduced doses of phosphate improved the photosynthetic efficiency and biomass production of sugarcane, besides benefiting soil microbial and enzymatic activity, which reflected in nutrient uptake, evidencing that this is a strategy for sugarcane fertilization with reduced economic and environmental impact.
Phosphorus solubilization in sugarcane under Bacillus velezensis UFV 3918 and different doses of mono ammonium phosphate
Keywords: Saccharum spp.; Bactérias solubilizadoras de fosfato; Eficiência fotossintética; Nutrição; Indicadores microbiológicos do solo; Produção; Phosphate solubilizing bacteria; Photosynthetic efficiency; Nutrition; Soil microbiological indicators; Yield