Efeito do encapsulamento na conservação do Azospirillum brasilense

Abstract

Resumo: As bactérias promotoras do crescimento vegetal (BPCV) colonizam a rizosfera das espécies vegetais e conferem benefícios as plantas como, produção de fitohormonios, maior disponibilização de macro e micronutrientes e redução na susceptibilidade a doenças causadas por patógenos. A resposta associativa de plantas x bactérias depende de vários fatores entre os quais, genótipo vegetal, estirpe bacteriana, condições de cultivo e inoculação entre outros. Um dos métodos mais bem sucedidos, para a introdução de bactérias no solo são os inoculantes, que consistem na unificação de um carreador com o micro-organismo, que alem de introduzir os microrganismos no solo ainda ajudam a aumentar a taxa de sobrevivência, protegendo-os contra muitos estresses ambientais. Atualmente, vários carreadores tem sido estudados, a turfa e o mais comum. Uma outra alternativa que vem sendo estudada e a utilização de encapsulamento com alginato de sódio e a associação deste com alguns aditivos, a fim de melhorar a eficiência da inoculação de plantas com as BPCV. O presente trabalho teve como objetivo estudar e desenvolver a formulação de bioinoculantes a base de alginato de sódio com Azospirillum brasilense avaliando a associação do alginato de sódio com alguns aditivos como o ácido humico e a trehalose a fim de descobrir estirpes que sejam mais competentes na associação planta x bactéria e identificar o aditivo que confira melhor desempenho as bactérias na inoculação das plantas. O encapsulamento de Azospirillum brasilense foi realizado pelo método de gelificarão inotrópica por extrusão. As esferas confeccionadas foram avaliadas em 7 datas após o encapsulamento. Foram inoculadas plantas de trigo cv. CD 104 da COODETEC para comprovar a eficiência do processo de encapsulamento na proteção das bactérias e liberação das mesmas para associação com as plantas. O protocolo de encapsulamento de alginato de sódio a 3% foi capaz de gerar grânulos homogêneos e sustentar o crescimento e a viabilidade celular de A. brasilense por 30 dias. A turfa continua sendo um excelente carreador para a população bacteriana permitindo uma melhor a sobrevivência das células bacterianas. O uso de aditivos na composição dos formulados foi eficiente para melhorar a viabilidade celular durante o armazenamento. Destaca-se a trealose 1M que promoveu a maior população epifítica ate o 7° dia de encapsulamento. O acido humico foi eficiente para melhorar a viabilidade celular ate o 14° dia de armazenamento. Após 30 dias de armazenamento, a densidade populacional das diferentes formulações estabilizou em aproximadamente 107 UFC mL-1. Nenhum dos tratamentos obteve diferenças significativas em todas as datas de avaliação, para as variáveis comprimento e peso de raiz demonstrando que a promoção de crescimento vegetal diretamente avaliada na planta e passível de ser modificada por outras variáveis, não correspondendo efetivamente a população bacteriana disponível no solo. O processo de encapsulamento por meio do uso de alginato de sódio apesar de promover as maiores perdas na sobrevivência bacteriana nos primeiros dias de armazenamento, promoveu os maiores aumentos na viabilidade celular durante o armazenamento. O encapsulamento e o uso da trealose como aditivo foram efetivos para garantir a sobrevivência e viabilidade bacteriana, mostrando resultados aproximados e superiores, respectivamente, aos obtidos na turfa. Palavras-chave: BPCV. Encapsulamento. Inoculação.

Abstract: Plant growth promoting bacteria (BPCV) colonize the rhizosphere of plant species and confer benefits to plants such as phytohormones production, greater availability of macro and micronutrients and reduction in susceptibility to diseases caused by pathogens. The associative response of plants to bacteria depends on several factors including plant genotype, bacterial strain, culture conditions and inoculation among others. One of the most successful methods for the introduction of bacteria into the soil is inoculants, which consist of the unification of a carrier with the microorganism, which in addition to introducing the microorganisms in the soil still help to increase the survival rate, Against many environmental stresses. Currently, several carriers have been studied, peat is the most common. Another alternative that has been studied is the use of encapsulation with sodium alginate and the association of this with some additives, in order to improve the efficiency of inoculation of plants with BPCV. The present work aimed to study and develop the formulation of bioinoculants based on sodium alginate with Azospirillum brasilense evaluating the association of sodium alginate with some additives such as humic acid and trehalose in order to discover strains that are more competent in the association Plant x bacteria and identify the additive that best assures the bacteria in the inoculation of plants. The encapsulation of Azospirillum brasilense was performed by the ionotropic gelation method by extrusion. The prepared spheres were evaluated on 7 dates after the encapsulation. Plants of wheat cv. CD 104 from COODETEC to prove the efficiency of the encapsulation process in protecting the bacteria and releasing them for association with the plants. The 3% sodium alginate encapsulation protocol was able to generate homogeneous granules and sustain the growth and cellular viability of A. brasilense for 30 days. Peat remains an excellent carrier for the bacterial population allowing better survival of bacterial cells. The use of additives in the formulation composition was efficient to improve cell viability during storage. We emphasize the trehalose 1M that promoted the largest epiphytic population until the 7th day of encapsulation. Humic acid was efficient to improve cell viability until the 14th day of storage. After 30 days of storage, the population density of the different formulations stabilized at approximately 107 CFU mL -1. None of the treatments obtained significant differences in all the evaluation dates, for root length and root weight variables, demonstrating that the plant growth promotion directly evaluated in the plant can be modified by other variables, not effectively corresponding to the available bacterial population in the soil . The encapsulation process through the use of sodium alginate despite promoting the greatest losses in bacterial survival in the first days of storage promoted the greatest increases in cell viability during storage. The encapsulation and the use of trehalose as an additive were effective to guarantee the survival and bacterial viability, showing approximate results and superior, respectively, to those obtained in the peat. Key-words: PGPB. Encapsulation. Inoculation.