La coinoculación de maní (Arachis hypogaea L.) con Bradyrhizobium y Azospirillum promueve una mayor tolerancia a la sequía
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v9i7.3690Palabras clave:
bacteria diazotrófica; fijación biológica de nitrógeno; rizobacteria; restricción de agua.Resumen
El uso de rizobacterias que promueven el crecimiento puede ser una estrategia de manejo para mitigar los efectos de la deficiencia de agua en el crecimiento y desarrollo de las plantas al modificar el metabolismo fisiológico y promover una mayor tolerancia a la sequía. Este estudio tuvo como objetivo investigar los efectos de la inoculación de semillas con Bradyrhizobium japonicum y Azospirillum brasilense de forma aislada y combinada sobre el crecimiento y la inducción de tolerancia de las plantas de maní (Arachis hypogaea L., cv. RUNNER IAC 886) a la restricción de agua. El diseño experimental adoptado fue el de bloques al azar en un esquema factorial 3 × 4, que consta de tres niveles de riego [100% de la capacidad de retención de agua del suelo (control), 50% del control (estrés moderado) y 25% del control (estrés severo)] y mediante cuatro tratamientos de inoculación [control (sin inoculación), inoculación con B. japonicum, inoculación con A. brasilense y co-inoculación de semillas con B. japonicum y A. brasilense, con cuatro repeticiones. La restricción de agua se impuso, 40 días después de la aparición de las plantas, durante un período de 18 días. Las plantas expuestas a condiciones de restricción severa del agua tuvieron una reducción en la altura de la planta (32%), el área de la hoja (44%), el volumen de la raíz (47%), la materia seca del brote (35%) y la materia seca (37%) en comparación con las plantas en condiciones de control. La inoculación con B. japonicum y A. brasilense solo o en combinación mejoró la integridad de la membrana plasmática en 7% y redujo en 8% las pérdidas de agua de las hojas de maní expuestas a las condiciones severas de deficiencia de agua. La inoculación con A. brasilense sola o en combinación con B. japonicum dio como resultado una mayor altura de la planta (21%) y mayor materia seca de la raíz (23%) en comparación con las plantas no inoculadas en condiciones severas de restricción de agua. Nuestros resultados sugieren que la inoculación con B. japonicum y A. brasilense de forma aislada o combinada puede mitigar los efectos adversos de la deficiencia de agua, manteniendo el crecimiento y la acumulación de materia seca de las plantas cuando se expone a la restricción de agua. Por lo tanto, el uso de estas rizobacterias en el cultivo de maní puede ser una alternativa para el manejo en condiciones de cultivo sujetas a la deficiencia de agua, ya que proporciona una mayor tolerancia de las plantas a la sequía.
Citas
Abbasi, S.; Zahedi, H.; Sadeghipour, O. & Akbari, R. (2013). Effect of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on physiological parameters and nitrogen content of soybean grown under different irrigation regimes. Research on Crops, 14(3), 798-803.
Agami, R. A.; Medani, R. A.; Abd El-Mola, I. A. & Taha, R. S. (2016). Exogenous application with plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) or proline induces stress tolerance in basil plants (Ocimum basilicum L.) exposed to water stress. International Journal of Environmental & Agriculture Research, 2(5),78-92.
Arzanesh, M. H.; Alikhani, H. A.; Khavazi, K.; Rahimian, H. A. & Miransari, M. (2011). Wheat (Triticum aestivum L.) growth enhancement by Azospirillum sp. under drought stress. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 27(2),197-205.
Bai, Y.; Zhou-Xiao, M. & Smith, D. L. (2003). Enhanced soybean plant growth resulting from coinoculation of Bacillus strains with Bradyrhizobium japonicum. Crop Science, 43(5),1774-1781.
Barrs, H. D. (1968). Effect of cycle variations in gas exchange under constant environmental conditions on the ratio of transpiration to net photosynthesis. Physiologia Plantarum, 21(5),918-929.
Benincasa, M. P. M. (2003). Análise de crescimento de plantas: noções básicas. Jaboticabal: FUNEP.
Bulegon, L. G.; Rampim, L.; Klein, J.; Kestring, D.; Guimarães, V. F.; Battistus, A. G. & Inagaki, A. M. (2016). Componentes de produção e produtividade da cultura da soja submetida à inoculação de Bradyrhizobium e Azospirillum. Terra Latinoamericana, 34(2),169-176.
Bulegon, L. G.; Klein, J.; Rampim, L.; Guimarães, V. F.; Battistus, A. G. & Kestring, D. (2014) Desenvolvimento inicial de plântulas de soja inoculadas e co-inoculadas com Azospirilllum brasilense e Bradyrhizobium japonicum. Journal of Agronomic Sciences, 3(1),26-37.
Bulegon, L. G.; Guimarães, V. F.; Klein, J.; Batisttus, A. G.; Inagaki, A. M.; Offmann, L. C. & Souza, A. K. P. (2017) Enzymatic activity, gas exchange and production of soybean co-inoculated with Bradyrhizobium japonicum and Azospirillum brasilense. Australian Journal of Crop Science, 11(7),888-896.
Casaroli, D. & Lier, Q. J. (2008) Critérios para determinação da capacidade de vaso. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 32(1),59-66.
Chibeba, A. M.; Guimarães, M. F.; Brito, O. R.; Nogueira, M. A.; Araujo, R. S. & Hungria, M. (2015). Co-inoculation of soybean with Bradyrhizobium and Azospirillum promotes early nodulation. American Journal of Plant Sciences, 6(10),641-1649.
Companhia Nacional de Abastecimento - CONAB. (2020). Levantamento da safra 2019/2020: grãos. Brasília: Conab.
Curá, J. A.; Franz, D. R.; Filosofía, J. E.; Balestrasse, K. B. |& Burgueño, L. E. (2017). Inoculation with Azospirillum sp. and Herbaspirillum sp. bacteria increases the tolerance of maize to drought stress. Microorganisms, 5(3),e41.
Ferreira, D. F. (2014). Sisvar: a Guide for its Bootstrap procedures in multiple comparisons. Ciência e Agrotecnologia, 38(2),109-112 .
Fipke, G. M.; Conceição, G. M.; Grando, L. F.; Teleken, L.; Nunes, R. L.; Ubirajara, R. & Martin, T. N. (2016). Co-inoculation with diazotrophic bacteria in soybeans associated to urea topdressing. Ciência e Agrotecnologia, 40(5),522-533.
Ferrari-Neto, J.; Costa, C. H. M. & Castro, G. S. A. (2012). Ecofisiologia do amendoim. Scientia Agraria Paranaensis, 11(4),1-13.
Fukami, J.; Cerezini, P. & Hungria, M. (2018). Azospirillum: benefits that go far beyond biological nitrogen fixation. AMB Express, 8(73),1-12.
Gusain, Y. S.; Singh, U. S. & Sharma, A. K. (2015). Bacterial mediated amelioration of drought stress in drought tolerant and susceptible cultivars of rice (Oryza sativa L.). African Journal of Biotechnology, 14(9),764-773.
Hungria, M.; Nogueira, M. A. (2013). Efeitos da co-inoculação. Cultivar Grandes Culturas, 170(1),40-41.
Hungria, M.; Nogueira, M. A. & Araujo, R. S. (2013). Co-inoculation of soybeans and common beans with rhizobia and azospirilla: strategies to improve sustainability. Biology Fertility of Soils, 49(7),791-801.
Inagaki, A. M.; Guimarães, V. F.; Rodrigues, L. F. O. S.; Silva, M. B.; Diamante, M. S.; Rampim, L.; Mioranza, T. M. & Duarte-Júnior, J. B. (2014). Phosphorus fertilization associated to inoculation of maize with diazotrophic bacteria. African Journal of Agricultural Research, 9(48),3480-3487.
Lutts, S.; Kinet, J. M. & Bouharmont, J. (1996). Effects of salt stress on growth, mineral nutrition and proline accumulation in relation to osmotic adjustment in rice (Oryza sativa L.) cultivars differing in salinity resistance. Plant Growth Regulation, 19(9):207-218.
Mantovani, D.; Veste, M.; Boldt-Burisch, K.; Fritsch, S.; Koning, L.A. & Freese, D. (2015). Carbon allocation, nodulation, and biological nitrogen fixation of black locust (Robinia pseudoacacia L.) under soil water limitation. Annals of Forest Research, 58(2),259-274.
Naghavi, M. R.; Pour-Aboughadareh, A. & Khalili, M. (2013). Evaluation of drought tolerance indices for screening some of corn (Zea mays L.) cultivars under environmental conditions. Notulae Scientia Biologicae, 5(3),388-393.
Nakagawa, J. & Rosolem, C. A. (2011). O amendoim: Tecnologia de produção. Botucatu: FEPAF.
Naveed, M.; Hussain, M. B.; Zahir, Z. A.; Mitter, B. & Sessitsch, A. (2014). Drought stress amelioration in wheat through inoculation with Burkholderia phytofirmans strain PsJN. Plant Growth Regulation, 73(2),121-131.
Patanè, C.; Saita, A. & Sortino, O. (2013). Comparative effects of salt and water stress on seed germination and early embryo growth in two cultivars of sweet sorghum. Journal of Agronomy and Crop Science, 199(1),30-37.
Pereira, J. W. L.; Melo-Filho, P. A.; Albuquerque, M. B.; Nogueira, R. J. M. C. & Santos, R. C. (2012). Mudanças bioquímicas em genótipos de amendoim submetidos a déficit hídrico moderado. Revista Ciência Agronômica, 43(4), p. 766-773.
Pereira, A. S.; Shitsuka, D.M.; Parreira, F. J. & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [e-book]. Santa Maria. Ed. UAB/NTE/UFSM.
Perrig, D.; Boiero, L.; Masciarelli, O.; Penna, C.; Cassán, F. & Luna, V. (2007). Plant growth promoting compounds produced by two agronomically important strains of Azospirillum brasilense, and their implications for inoculant formulation. Applied Microbiology and Biotechnology, 75(5),1143-1150.
Petrović, G.; Jovičić, D.; Nikolić, Z.; Tamindžić, G.; Ignjatov, M.; Milošević, D. & Milošević, B. (2016). Comparative study of drought and salt stress effects on germination and seedling growth of pea. Genetika, 48(1),373-381.
Pimentel, C. (2004). A relação da água com a planta. Seropédica, EDUR.
Pinheiro, C. & Chaves, M. M. (2011). Photosynthesis and drought: can we make metabolic connections from available data? Journal of Experimental Botany, 62(3),869-882.
Martins, R. (2013). O agronegócio do amendoim no Brasil. Brasília: Embrapa, 585 p.
Silva, E. R.; Busch, A.; Zuffo, A. M. & Steiner, F. (2017). Coinoculação de Bradyrhizobium japonicum e Azospirillum brasilense em sementes de amendoim de diferentes tamanhos. Revista de Agricultura Neotropical, 4(4),93-102.
Silva, E. R.; Zoz, J.; Oliveira, C. E. S.; Zuffo, A. M.; Steiner, F.; Zoz, T. & Vendruscolo, E. P. (2019). Can co-inoculation of Bradyrhizobium and Azospirillum alleviate adverse effects of drought stress on soybean (Glycine max L. Merrill.)? Archives of Microbiology, 201(3),325–335.
Sousa, D. M. G. &Lobato, E. (2004). Cerrado: correção do solo e adubação. Brasília: Embrapa Informação Tecnológica.
Taiz, L., Zeiger, E., Møller, I.M., & Murphy, A. (2017). Fisiologia e desenvolvimento vegetal. Porto Alegre: Artmed.
Teixeira, P. C.; Donagemma, G. K.; Fontana, A. & Teixeira, W. G. (2017). Manual de métodos de análise de solo. 3ª ed. Brasília, DF: Embrapa Solos.
Vieira, E. A.; Silva, M. G.; Moro, C. F. & Laura, V. A. (2017). Physiological and biochemical changes attenuate the effects of drought on the Cerrado species Vatairea macrocarpa (Benth.) Ducke. Plant Physiology and Biochemistry, 115(4),472-483.
Vurukonda, S. S. K. P.; Vardharajula, S.; Shrivastava, M. & Skz, A. (2016). Enhancement of drought stress tolerance in crops by plant growth promoting rhizobacteria. Microbiological Research, 184(1),13-24.
Zoz, T.; Steiner, F.; Guimarães, V. F.; Castagnara, D. D.; Meinerz, C. C.; Fey, R. (2013). Peroxidase activity as an indicator of water deficit tolerance in soybean cultivars. Bioscience Journal, 29(5),1664-1671.
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