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Revista de Ciências Agrárias

versão impressa ISSN 0871-018X

Rev. de Ciências Agrárias vol.37 no.1 Lisboa mar. 2014

 

ARTIGO

Eficiência da inoculação combinada de rizóbio e Trichoderma spp. em diferentes cultivares de feijão-caupi (Vigna unguiculata) no cerrado (Savana Brasileira)

Efficiency of combined inoculation of rhizobia and Trichoderma spp. in different cultivars of cowpea (Vigna unguiculata) in the “cerrado” (Brazilian savanna)

Aloisio F. Chagas Junior1, Ariádila G. Oliveira2, Higor B. Reis2, Gil R. Santos1, Lillian F. B. Chagas2 e Luciane O. Miller3

 

1 Laboratório de Microbiologia e Fitopatologia, Universidade Federal do Tocantins (UFT), Campus de Gurupi-TO, CEP: 77402-970, Brasil. E-mails: chagasjraf@uft.edu.br, author for correspondence; gilrsan@uft.edu.br

2 Universidade Federal do Tocantins (UFT), Campus de Gurupi-TO, Brasil. E-mails: ariadyla@hotmail.com, higorbarbosareis@hotmail.com; lillianfb@hotmail.com

3 JCO Fertilizantes, Barreiras-BA, Brasil. E-mail: lucianeom@jcofertilizantes.com.br

 

RESUMO

O trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência da inoculação combinada de rizóbio e Trichoderma em feijão-caupi (Vigna unguiculata). Foram utilizadas três cultivares de feijão-caupi, ‘Corujinha’, ‘Fradinho’ e ‘Sempre Verde’. O ensaio foi conduzido no campo com delineamento experimental em blocos ao acaso e quatro repetições. Os tratamentos utilizados consistiram em inoculações simples e combinada de rizóbio e Trichoderma na semente e no solo, no plantio e aos 15 dias após o plantio (DAP). Foram também incluídos um controle adubado com azoto e uma testemunha sem inoculação. Foram inoculadas estirpes de Bradyrhizobium sp., e para os tratamentos com a utilização de Trichoderma, foi utilizado o inoculante comercial Trichoplus JCO em pó. Foram avaliadas à biomassa, nodulação, produtividade, eficiência simbiótica e teor de azoto e fósforo. A aplicação de Trichoderma aos 15 DAP, tanto na semente quanto no solo, apresentou os melhores resultados na maioria das cultivares analisadas, superando os demais tratamentos. A cultivar ‘Corujinha’ apresentou os melhores resultados para produção de biomassa. A aplicação de Trichoderma não prejudicou o processo de nodulação, sendo que os melhores resultados foram obtidos quando o fungo foi inoculado com rizóbio.

Palavras-Chave: Crescimento vegetal, biomassa, produtividade, fabáceas

 

ABSTRACT

The study aimed to evaluate the efficiency of combined inoculation of Rhizobia and Trichoderma in cowpea (Vigna unguiculata). Three cultivars of cowpea, ‘Corujinha’, ‘Fradinho’ and ‘Sempre Verde’ were assayed. The experiment was conducted in a field in a randomized block design with four replications. The treatments used were simple and combined inoculations of Rhizobia and Trichoderma in the seed and in the soil, at planting and 15 days after planting (DAP). It was also included a control over fertilized with nitrogen and a non-inoculated control. Strains of Bradyrhizobium sp. were used for inoculation. Trichoplus JCO inoculant powder was used for treatments with Trichoderma. The parameters evaluated were biomass, nodulation, productivity, efficiency and symbiotic nitrogen content and phosphorus. The application of Trichoderma at 15 DAP in both the seed and in the soil showed the best results in most of the cultivars analyzed, overcoming the other treatments. Cultivar ‘Corujinha’ showed the best results for biomass production. The application of Trichoderma did not inhibit the nodulation process, and the best results were obtained when the fungus was inoculated with Rhizobia.

Key-word: Plant growth, biomass, productivity, legumes

 

Introdução

O fato do feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp) fixar o azoto atmosférico, por meio da simbiose com bactérias fixadoras de azoto, garante um melhor desenvolvimento vegetativo e produtivo, contribuindo para redução do uso de fertilizantes azotados em diferentes regiões de cultivo (Nascimento et al., 2009; Zilli et al., 2009; Chagas Jr et al., 2010).

Porém, em regiões de cerrado, como o cerrado tocantinense, o uso de inoculantes na cultura do feijão-caupi ainda é muito limitado, necessitando de estudos de avaliação da fixação biológica do azoto nesta cultura e da eficiência agronômica das estirpes de rizóbio nas condições de clima e solo desta região.

Outros microrganismos importantes usados como inoculantes em culturas agrícolas são os fungos do gênero Trichoderma. São microrganismos de vida livre e estão entre os mais estudados e conhecidos agentes de biocontrole no mundo (Verma et al., 2007a, b). Pesquisas com inoculação de Trichoderma têm sido direcionadas, também, para a promoção do crescimento vegetal em relação à biomassa e produtividade de arroz (Almança, 2005), grão de bico (Jyotsna et al., 2008), feijão (Hoyos-Carvajal et al., 2009) e feijão-caupi (Chagas Jr et al., 2012).

A promoção de crescimento vegetal ocasionada por Trichoderma spp. pode envolver alguns fatores ainda poucos esclarecidos, como a produção de hormonas e vitaminas, a solubilização de fosfatos e controle de patógenos (Harman et al., 2004; Machado et al., 2009). Segundo Ethur (2006), a variabilidade entre os isolados de Trichoderma spp., quanto à interferência no crescimento de vegetais, consiste, principal-mente, na produção de metabolitos secundários e na sua capacidade de ser competitivo na rizosfera. Assim, a inoculação de rizóbio e Trichoderma pode exercer uma ação antagonista contra patógenos da rizosfera atuando também como promotor de crescimento vegetal e a atividade infectiva e de fixação de azoto das estirpes de rizóbio. A substituição de fertilizantes industriais por biológicos buscando a sustentabilidade e aumento de produtividade deve ser uma prioridade atual, assim este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência da inoculação combinada de rizóbio e Trichoderma em três cultivares de feijão-caupi cultivado em campo no cerrado no estado de Tocantins, Brasil.

 

Material e Métodos

Os estudos foram conduzidos na estação experimental da Universidade Federal do Tocantins no Campus de Gurupi – TO (11o43’45’’S e 49o04’07’’W). A caracterização climática local e de clima tropical úmido com pequena deficiência hídrica (B1wA’a’) conforme classificação Tornthwaite.

Antes do plantio, coletou-se uma amostra de solo composta e realizou-se a caracterização física e química, onde foram encontrados os seguintes valores: 1,5 cmolc dm3 de Ca; 0,7 cmolc dm3 de Mg; 0,1 cmolc dm3 de K; 2,8 mg dm3 de P; 0,07 cmolc dm3 de Al; 7,4 cmolc dm3 de CTC; 2,3 cmolc dm3 de SB; 30% de V; pH 5,4 em água; 1,0 % de matéria orgânica; textura de 72,3, 8,2 e 19,5 % de areia, silte e argila, respectivamente (Embrapa, 1997).

Foi realizada a adubação mineral antes da sementeira aplicando-se 80 kg de P2O5 na forma de superfosfato simples, e 60 kg de K2O na forma de KCl, baseada na análise de solo e na necessidade da cultura. Foram conduzidos três ensaios de campo com feijão-caupi, correspondendo cada ensaio a uma cultivar, com estirpes de rizóbio e Trichoderma, sendo as cultivares avaliadas em ensaios independentes. As cultivares utilizadas foram ‘Sempre Verde’, ‘Fradinho’ e ‘Corujinha’. Os ensaios foram conduzidos na safra 2012/2013 (novembro de 2012 a fevereiro de 2013). Cada parcela experimental constou de nove linhas de plantio, com cinco metros de comprimento, por quatro metros de largura, e o espaçamento entre linhas de plantio de 0,50 m, totalizando 20 m2. Os tratamentos utilizados em cada ensaio foram: T1, inoculação somente de rizóbio na semente; T2, inoculação somente de Trichoderma na semente; T3, inoculação de rizóbio e Trichoderma spp. na semente; T4, inoculação de rizóbio na semente e Trichoderma spp. no solo (no adubo); T5, inoculação de rizóbio na semente e Trichoderma aos 15 dias após o plantio (DAP) (reforço); T6, inoculação de rizóbio e Trichoderma sp. na semente e Trichoderma aos 15 DAP (reforço); T7, inoculação de rizóbio na semente e Trichoderma sp. no solo e 15 DAP; T8, controle adubado com azoto; e T9, testemunha sem inoculação. Os ensaios foram realizados em blocos cazualizados com quatro repetições.

As estirpes de rizóbio utilizadas foram INPA 03-11B e UFLA 03-84 caracterizadas como Bradyrhizobium sp. obtidas junto ao Laboratório de Microbiologia da Universidade Federal de Lavras (Minas Gerais, Brasil). Após crescimento em meio YMA (extrato de levedura, manitol, agar) por cinco dias, foram suspensas individualmente em solução salina (0,2% MgSO4) e adicionadas na concentração de 109 células mL-1 cada, às sementes duas horas antes da semeadura, sendo utilizada 50 mL kg-1 de semente. Para os tratamentos com a utilização de Trichoderma sp., foi utilizado o inoculante comercial Trichoplus JCO em pó, com dose de 20 g por kg de sementes. No tratamento com aplicação direta no solo, no plantio e aos 15 DAP, foram utilizados 3 kg de Trichoplus JCO em pó por hectare, correspondendo a 4 g por parcela experimental. O produto comercial Trichoplus JCO, formulado com Trichoderma sp., com concentração mínima de 2 x 1012 L-1 de conídio viáveis, foi aplicado conforme indicações do fabricante (JCO Fertilizantes), direto nas sementes e misturado no adubo nos tratamentos com Trichoderma no solo e em cobertura nos tratamentos com aplicações aos 15 DAP. A distribuição de 4 g de Trichoplus em cobertura aos 15 DAP foi feita após diluição do Trichoplus em 10 L de água para cada parcela experimental, aplicado na linha de plantio utilizando um pulverizador costal.

Para o tratamento com o uso de azoto em cada ensaio, foi utilizado 50 kg ha-1 de N (ureia), sendo dividido em duas aplicações: 20 kg ha-1 de N no momento do plantio e 30 kg ha-1 de N de cobertura 25 dias após a emergência das plantas. Após a emergência foi realizado o desbaste deixando-se 10 plantas por metro linear.

Aos 50 DAP foi realizada avaliação de biomassa e nodulação, quando os tratamentos apresentavam mais de 50% de floração. Foram coletadas seis plantas de cada parcela, totalizando 12 plantas por tratamento.

A avaliação de biomassa foi feita através da massa seca da parte aérea (MSPA), da raiz (MSR), e total (MST). A secagem deste material foi realizada em estufa por 72-h a 65 oC até atingir o peso constante. Foram também avaliados o número de nódulos (NN) e massa seca dos nódulos (MSN).

Foi feita ainda a avaliação do estado nutricional das plantas, determinando-se os teores de azoto e fósforo total na parte aérea pelos métodos de Kjeldahl (Bremner e Mulvaney, 1982) e colorimetria, respectivamente. O N acumulado (ANPA) na matéria seca da parte aérea (MSPA) foi calculado, multiplicando o peso pelo teor de N total. Com base nos valores de azoto acumulado (N total) determinou-se a eficiência simbiótica Com base nos valores de azoto acumulado (N total) determinou-se a eficiência simbiótica, calculada por meio da fórmula: ES = [(Ntotal fixado – Ntotal TS/N) / (Ntotal TC/N – Ntotal TS/N) x 100], em que Ntotal fixado = Azoto total do tratamento; Ntotal TS/N = Azoto total da testemunha sem azoto; Ntotal TC/N = Azoto total do tratamento controle com nitrogenada (controle adubado) (Lima et al., 2005).

A produção de grãos foi obtida nas fileiras centrais de cada parcela com área útil de 6 m2, após a maturação fisiológica das plantas, sendo a mesma corrigida para 13% de umidade. A colheita foi realizada quando aproximadamente 80% das vagens apresentavam-se secas. Após colheita foi obtida a produtividade de cada cultivar.

Os dados foram submetidos à análise de variância e teste de Scott-Knott a 5%, utilizando o programa estatístico Assistat versão 7.1 beta.

 

Resultados e Discussão

Em relação à biomassa (MSPA, MSR e MST), os tratamentos que mais se destacaram nas três cultivares foram a inoculação de rizóbio e Trichoderma na semente e 15 DAP e inoculação de rizóbio e Trichoderma no solo e 15 DAP, superando os resultados obtidos com a adubação nitrogenada (Quadro 1).

 

 

Esses resultados estão de acordo com os obtidos por Diniz et al. (2006), os quais observaram que sementes de alface inoculadas com Trichoderma viride apresentaram maior produção de massa seca de parte aérea. Machado et al. (2011), em ensaios com Lotus corniculatus L. (cornichão) e Avena strigosa Schreb (aveia-preta) observaram que todas as cepas e estirpes de rizóbios testadas em conjunto com produto comercial à base de T. harzianum foram capazes de promover o crescimento das plantas de aveia-preta, aumentando a massa vegetal da parte aérea.

Os resultados encontrados neste trabalho corroboram com trabalhos de Carvalho Filho et al. (2008) onde observaram que a inoculação com um isolado de T. harzanium promoveu o aumento significativo da massa seca em plantas de eucalipto. Ethur (2006) trabalhando com sementes de nabo forrageiro verificaram que os tratamentos em que foi utilizado Trichoderma, mostraram aumento na altura de plântulas, demonstrando a atuação deste fungo como promotor de crescimento. Harman (2000) demonstra em estudo realizado em estufa e campo, aplicando Trichoderma spp. (T22) no solo, que ocorreu aumento no desenvolvimento do tomateiro.

Analisando os resultados podemos observar que a aplicação de Trichoderma aos 15 DAP favoreceu significativamente as cultivares testadas. Isso pode ser explicado pelo fato de que nessa fase as plantas estão mais susceptível a incidência de doenças, e uma segunda dose de Trichoderma favoreceu a bioproteção das plantas, aumento com isso a resistência das mesmas. No entanto, independentemente da ocorrência da doença, a inoculação com Trichoderma também resultou em um maior crescimento no feijão-caupi. Estes resultados podem ser considerados positivos para a utilização destes isolados, uma vez que, ao colonizar o sistema radicular da planta, o fungo pode inibir a colonização por fitopatógenos, formando uma barreira em torno da raiz, além de promover o crescimento da plântula. Quanto ao NN e MSN (Quadro 1), em todos as cultivares analisadas, no geral os melhores resultados foram obtidos nos tratamentos com inoculação so-mente de rizóbio seguido do tratamento inoculação de rizóbio e Trichoderma no solo e 15 DAP.

Resultados semelhante foram reportados por Soares et al. (2006) inoculando feijão caupi, onde encontraram valores superiores de NN e MSN em relação a testemunha. Ogut et al. (2005), observaram aumento da massa e número de nódulos nas plantas de feijão e elevação do conteúdo de azoto nas sementes de trigo quando inoculados com T. harzianum Rifai 1295-22 (T-22).

A cultivar ‘Fradinho’, obteve as menores médias para a variável NN (Quadro 1), no entanto apresentou valores superiores em relação à variável MSN. Isso se deve ao fato da cultivar apresentar pouca quantidade de nódulos, porém maiores, o que é um comportamento específico da cultivar.

A produção de nódulos na testemunha, apesar de pequena quantidade, pode ser explicado pelo fato de que na área onde foi instalado o ensaio já havia uma população de rizóbio nodulante de feijão-cau-pi nativa no solo, apesar destas não sere eficiente, o que é demonstrado nos dados de biomassa na testemunha (Quadro 1).

O tratamento de sementes com microrganismos antagonistas pode promover bom desenvolvimento de plantas de forma geral, incluindo os efeitos benéficos na germinação de sementes, emergência e desenvolvimento das plântulas, uma vez que, fungos do gênero Trichoderma são capazes de atuar como bioestimulante do crescimento radicular, promovendo o desenvolvimento de raízes através de hormonas vegetais, e assim melhorar a assimilação de nutrientes, o que aumenta a resistência diante de fatores bióticos não favoráveis, além de degradar fontes de nutrientes que serão de fundamental importância para o desenvolvimento vegetal (Har-man, 2000; Harman et al., 2004).

Porém, a eficiência das bactérias fixadoras de azoto, que estabelecem simbiose com leguminosas, e sua capacidade de sobreviver e formar nódulos no solo depende de fatores genéticos inerentes aos simbiontes e da interação com fatores edafoclimáticos (Moreira e Siqueira, 2002).

Em relação à produtividade, comparando as cultivares, mais uma vez, os tratamentos que receberam uma dose reforço de Trichoderma aos 15 DAP apresentaram os maiores valores, com produtividade superior (p<0,05) aos demais tratamentos, com exceção da cultivar ‘Sempre Verde’, no qual o melhor resultado foi obtido no tratamento com controle adubado (Quadro 2).

 

 

Lobo Junior et al. (2009), em ensaios realizados com feijoeiro comum com aplicação de T. asperellum, observaram um aumento na produtividade de até 807 kg ha-1 em relação à testemunha. Estirpes de Trichoderma são agentes de controle biológico, agindo contra fungos fitopatogênicos, mas podem colonizar raízes de plantas para estimular o crescimento e proteção contra infecções. A colonização da raiz frequentemente aumenta o desenvolvimento radicular, produtividade da cultura, resistência a estresses abióticos e melhora o uso de nutrientes (Benítez et al., 2004).

A baixa produtividade observada pela cultivar ‘Sempre Verde’ (Quadro 2), em relação às outras cultivares, pode ser explicada pelo fato de que esta não ser recomendada para as condições climáticas da região onde foi instalado o ensaio. Para as três cultivares, em relação ao teor de N na parte aérea das plantas, houve diferença entre os tratamentos para cada cultivar, sendo que os resultados superiores (p<0,05) foram obtidos pelos tratamentos com inoculação somente de rizóbio ou em combinação com Trichoderma (Quadro 3). Isso pode indicar que a simbiose entre o feijão-caupi e rizóbio foi capaz de fixar N atmosférico e suprir as necessidades das plantas.

 

 

Resultados semelhantes aos encontrados neste trabalho, foram obtidos por Fernandes et al. (2003), onde estes autores consideraram que o teor de N acumulado pelas plantas inoculadas com estirpes eficientes é superior ao das plantas sem inoculação e tem origem na fixação biológica do azoto.

Em relação à variável ANPA, os tratamentos com rizóbio e Trichoderma, tanto no solo quanto na semente, mais a aplicação de Trichoderma aos 15 DAP, obtiveram os melhores resultados para as cultivares ‘Corujinha’ e ‘Fradinho’. Na cultivar ‘Sempre Verde’ os resultados foram superiores (p<0,05) para os tratamentos somente inoculado com rizóbio, rizóbio e Trichoderma na semente, rizóbio e Trichoderma no solo, rizóbio e Trichoderma na semente e 15 DAP e rizóbio e Trichoderma no solo e 15 DAP, o que poderá ser atribuído, de fato, ao efeito da inoculação com rizóbio selecionados para o feijão-caupi.

Resultados semelhantes para Teor de N e ANPA foram descritos por Almeida et al. (2010) e Chagas Jr et al. (2010) em ensaios com inoculação de rizóbio em feijão caupi. Segundo Brito et al. (2009) a fixação simbiótica forneceu a maior parte do N acumulado nas plantas de feijão comum e feijão caupi, seguida, em ordem decrescente, pelo solo e fertilizante.

Quanto ao teor de P (fósforo) na parte aérea, todos os tratamentos, em todas as cultivares apresentaram valores significativamente superiores à testemunha (Quadro 3). Kapri e Tewari (2010), avaliaram quatorze linhagens de Trichoderma sp .quanto à capacidade destes em solubilizar fosfato de cálcio, e concluíram que todos os isolados solubilizaram fósforo em meio líquido com diferentes potenciais, com aumento significativo nos parâmetros de crescimento de grão-de-bico (Cicer arietinum L.) em ensaios em estufa, da mesma forma para o trevo-branco (Trifolium repens L.) (Vassilev et al., 2006).

Com relação à Eficiência Simbiótica (ES) (Figura 1) comparando todas as cultivares avaliadas, os melhores resultados foram obtidos nos tratamentos inoculação de rizóbio e Trichoderma na semente e 15 DAP e inoculação rizóbio e Trichoderma no solo e 15 DAP no qual apresentaram valores superiores (p<0,05) aos demais tratamentos. Esses resultados demonstram que houve uma eficiência maior para estes tratamentos quanto à capacidade de assimilação do azoto atmosférico pelas estirpes inoculadas, superiores à testemunha. De acordo com os resultados obtidos, a aplicação de Trichoderma aos 15 DAP melhorou o desempenho simbiótico das estirpes de rizóbio inoculadas, dados estes que também foram observados nos parâmetros biomassa e nodulação (Quadro 1). Resultados semelhantes de eficiência simbiótica de estirpes de rizóbio foram reportados noutros trabalhos (Soares et al., 2006; Zilli et al., 2009; Nascimento et al., 2009; Chagas Jr et al., 2010).

 

 

 

Conclusão

A inoculação conjunta de rizóbio e Trichoderma na semente seguido da aplicação de Trichoderma aos 15 DAP, tanto na semente quanto no solo, apresentou os melhores resultados na maioria das variáveis analisadas.

As cultivares ‘Corujinha’ e ‘Fradinho’ inoculados com rizóbio e Trichoderma apresentaram os melhores resultados para produção de biomassa e produtividade. A aplicação de Trichoderma na semente não afeta a nodulação, com os melhores resultados obtidos quando esse fungo foi inoculado.

 

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Recebido/Received: 2013.08.27

Aceitação/Accepted: 2013.10.31

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