Uso da bactéria promotora do crescimento vegetal, bacillus amyloliquefaciens SUBSP, plantarum FZB-42, no tomateiro em cultivo orgânico

Abstract

Resumo: O tomateiro é uma cultura amplamente difundida, seus frutos podem ser utilizados in natura ou industrializados. Portanto possui relevância econômica e importância social pois seus derivados passam por uma extensa cadeia produtiva que gera inúmeros empregos. Atualmente com uma maior conscientização ambiental e também visando a saúde, o uso de tecnologias biológicas que incrementem a produtividade sem aditivos químicos, são alternativas desejáveis. Neste contexto o uso de bactérias promotoras de crescimento vegetal vem de encontro a estas necessidades. A bactéria Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum FZB42, que já tem caracterizada algumas habilidades de interesse agronômico, foi o alvo utilizado no estudo da interação planta x bactéria. Sendo assim, os objetivos deste estudo foram: (i) investigar na bactéria características relacionadas à promoção do crescimento vegetal; (ii) verificar alterações morfométricas das plantas de tomateiro inoculadas com FZB42 na germinação de sementes, na produção de mudas e no crescimento das plantas até 60 dias em sistema orgânico em diferentes doses (1,5x109; 6,0x1010; 2,4x1011 bactérias mL-1); (iii) analisar alterações bioquímicas e nutricionais em plantas de tomateiro; (iv) avaliar a produção de tomates mediante inoculação da bactéria nas doses (1,5x109; 6,0x1010). FZB42 apresentou resultados positivos para produção de sideróforos e compostos indólicos com e sem suplementação de triptofano. Sementes inoculadas não tiverem seu percentual de germinação alterado. Na produção de mudas, a dose de 6,0x1010, foi a mais estimuladora do crescimento vegetal, com incrementos na parte aérea das cultivares Cereja 261, Santa Clara I-5300, Santa Cruz Kada Gigante e Serato F1, bem como aumentou os teores de clorofila. As mudas das duas últimas cultivares, na mesma dose, também tiveram o sistema radicular estimulado e os teores de açúcares solúveis e proteínas solúveis aumentados. A dose de 1,5x109 reduziu o crescimento das mudas. Plantas com 60 dias após semeadura, de 'Cereja 261', 'Santa Clara I-5300' e 'Serato F1' apresentaram-se com maior parte aérea e raízes quando inoculadas com 6,0x1010. Plantas de 60 dias submetidas a 1,5x109 tiveram estímulos mais discretos e quando inoculadas com 2,4x1011 os aspectos biométricos foram diminuídos. Nesta etapa o perfil metabólico dos cultivares não seguiu um padrão, pois estavam sujeitos às variação morfométricas devido às diferenças de estadio fenológico. O cultivar Serato F1 foi conduzido à campo em cultivo protegido. Aos 135 dias após plantio (em plena frutificação) apresentou, nas folhas, açúcares solúveis totais e aminoácidos livres totais em maiores quantidades nas plantas inoculadas com as doses de 1,5x109 e 6,0x1010. Já os frutos maduros das plantas inoculadas, também colhidos no mesmo momento, apresentaram mais proteínas solúveis totais e aminoácidos livres totais. Neste mesmo período a análise de macro e micro nutrientes revelou que plantas inoculadas tinham maiores teores de nitrogênio, ferro e manganês. A dose de 6,0x1010 diminuiu os níveis de cobre e aumentou zinco. Quanto aos aspectos produtivos, todos os tratamentos com plantas inoculadas apresentaram cerca de quarto frutos a mais por planta, sendo estes frutos de maior calibre e mais pesados que o controle não inoculado. Isso refletiu em uma produção de cerca de 1 kg a mais por planta, o que considerando 12,820 plantas ha-1, representa um incremento de 11,76 e 13,23 ton ha-1 nas doses de 1,5x109 e 6,0x1010, respectivamente. Portanto, FZB42 na dose de 6,0x1010 foi mais adequado para estímulo ao crescimento vegetal na fase de produção de mudas. Em termos de produtividade ambas as doses 1,5x109 e 6,0x1010 foram eficazes. Sendo assim, FZB42 na dose de 6,0x1010 bactérias mL-1 foi efetivo na promoção de crescimento durante todo o ciclo do tomateiro e com isso demonstrou potencial como inoculante ou bio-fertilizantes proporcionando alterações metabólicas e nutricionais. Palavras-chave: Bactérias promotoras de crescimento vegetal. Inoculante. Bio-fertilizante. Produtividade. Bacillus amyloliquefaciens. Solanum lycopersicum.

Abstract: The tomato is a widespread crop, its fruits can be used as a raw material for processed food. Therefore it has economic relevance and social importance because is the basis of an extensive production chain that generates numerous jobs. Currently greater environmental awareness and also aimed at health, the use of biological technologies that increase productivity without chemical additives, are desirable alternatives. In this context the use of plant growth promoting bacteria comes to attend these needs. The bacteria Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum FZB42, which already has characterized some desirable agronomically desirable effects, was the aim at this study of plant x bacteria interaction. Thus, the objectives of this study were: (i) investigate the bacteria characteristics related to the promotion of plant growth; (ii) verify morphometric changes of tomato plants inoculated with FZB42 on seed germination, in the production of seedlings, and plant growth to 60 days after sowing in organic system at different doses (1.5x109; 6.0x1010; 2.4x1011 bacteria mL-1); (iii) analyze biochemical and nutritional changes in tomato plants; (iv) evaluate the production of tomatoes by inoculation of bacteria in doses (1.5x109; 1,6x105). FZB42 tested was positive for siderophore production and indolec compounds with and without tryptophan supplementation. Inoculated seeds have not changed their germination percentage. In the production of seedlings, the dose of 1.6x105 was the most stimulating plant growth, with increases in the shoots of 'Cherry 261', 'Santa Clara I-5300', 'Santa Cruz Kada Gigante' and 'Serato F1', as well as increased levels of chlorophyll. The last two cultivars seedlings at the same dose also had their roots stimulated and showed increaes in total soluble sugars and total soluble proteins. The dose of 2.4x1011 reduced seedling growth. Plants 60 days after sowing, the 'Cherry 261,' 'Santa Clara I-5300' and 'Serato F1' were improved their shoots and roots growth when inoculated with 6.0x1010. Plants with 60 days inoculates with 1.5x109 had more discrete stimuli and when inoculated with 2.4x1011 the growth were diminished. At this stage the metabolic profile of cultivars did not follow a pattern because they were subject to the morphometric variation due differences in phenological stages. The cultivar Serato F1 was cultivated in greenhouse. At 135 days after planting (in full fruiting) the leaves presented total soluble sugars and total free amino acids in a larger amount in the plants inoculated with doses of 1.5x109 and 6.0x1010. In addition, the ripe fruits of inoculated plants, harvested at this time, had more total soluble protein and total free amino acids. In the same period, the analysis of macro and micronutrients on leaves showed that inoculated plants had higher levels of nitrogen, iron and manganese. The dose of 6.0x1010 decreased copper and increased zinc levels. All inoculated plants showed the increment of around four fruits per plant, which fruits with greater caliber and heavier than uninoculated control. This reflected in an increasing of about 1 kg at more per plant, considering that 12,820 plants ha-1, representing an increase of 11.76 tons ha-1 and 13.23 tons ha-1 at the doses of 1.5x109 and 6.0x1010 respectively. Therefore, Bacillus amyloliquefaciens FZB42 at 6.0x1010 dose was more efficient for stimulating plant growth in seedling production. In terms of yield, both 1.5x109 and 6.0x1010, doses were effective. Thus, FZB42 at a dose of 6.0x1010 bacteria mL-1 was effective in promoting growth throughout the tomato cycle and it showed potential as inoculant or bio-fertilizer providing nutritional and metabolic changes. Key-words: Plant growth promoting bacteria. Inoculation. Biofertilizers. Productivity. Bacillus amyloliquefaciens. Solanum lycopersicum.