Influência do genótipo da planta, micropropagação e fertilização nitrogenada sobre a população de bactérias diazotróficas em cana-de-açúcar(Saccharum spp.)

Abstract

A fixação biológica de nitrogênio (FBN) em plantas de cana-de-açúcar tem sido considerada um dos principais suportes para o PROÁLCOOL, influindo de maneira positiva para o aumento do balanço energético na produção de álcool combustível. Sendo a FBN resultado de complexas reações fisiológicas e bioquímicas, esta é dependente da expressão do potencial genético do microrganismo diazotrófico e do hospedeiro, podendo ser limitada por diversos fatores, tanto bióticos, quanto abióticos. Neste estudo buscou-se avaliar o efeito de diferentes fatores sobre a presença e/ou o número de bactérias diazotróficas presentes na cultura da cana-de-açúcar. A influência do genótipo da planta foi estudada fazendo-se um levantamento das bactérias diazotróficas presentes, e também com a quantificação da população de Herbaspirillum spp. e A. diazotrophicus, em quatro genótipos de cana-de-açúcar contrastantes quanto a capacidade de obter nitrogênio via FBN. Os genótipos avaliados neste trabalho foram Krakatau, CB 45-3, SP 70-1143, ditas eficientes em relação a FBN e Chunee citada como sendo um genótipo pouco eficiente. De acordo com o levantamento realizado as bactérias estudadas (Azospirillum lipoferum, A. brasilense, A. amazonense, Herbaspirillum spp. e Acetobacter diazotrophicus) estavam presentes em todos os genótipos avaliados. Já a quantificação das bactérias Herbaspirillum spp. e A. diazotrophicus mostrou que não há diferenças significativas entre os genótipos quanto ao número destas bactérias. Também foi observado que enquanto Herbaspirilllum spp. mantem-se mais estável ao longo do ciclo da cultura, a população de A. diazotrophicus parece sofrer um decréscimo com a aproximação do final do ciclo comercial. Estes resultados podem sugerir que as diferenças entre as taxas de FBN encontradas nos diversos genótipos não são causadas por diferenças na presença ou número das espécies de bactérias aqui estudadas. Em outro estudo buscou-se evidências da presença destas bactérias em várias amostras de plantas micropropagadas, desde a fase inicial do processo de micropropagação até a utilização destas plantas no campo. Os estudo de ocorrência destas bactérias nestes materiais mostrou que o cultivo de meristemas realmente elimina as bactérias diazotróficas endofíticas, já que estas não foram encontradas no material recém micropropagado. No entanto, foi possível encontrar Azospirillum spp. em plantas ainda na fase de aclimatação, e as bactérias Herbaspirillum spp. e Acetobacter diazotrophicus foram isoladas de plantas que já vinham sendo utilizadas no campo. Também foram testadas duas novas alternativas de isolamento para Herbaspirillum spp. e A. diazotrophicus, e tanto a pré- germinação de toletes colhidos no campo, quanto a técnica de imunocaptura mostraram-se alternativas viáveis para o isolamento destas bactérias. Os estudos de microscopia com plântulas micropropagadas inoculadas com a estirpe PAL 5 de A. diazotrophicus, mostraram aos 7 dias após a inoculação, que as bactérias estavam localizadas preferencialmente em feridas naturais ou naquelas provocadas pela emergência de raízes laterais, como também na ponta das raízes (região meristemática), provavelmente utilizando estas regiões para atingir o interior da planta. Já no interior das raízes pode-se observar as bactérias colonizando o espaço intercelular da região do córtex, como também a presença de células nos vasos do xilema, provavelmente fazendo desta região uma via de acesso a parte aérea das plantas. Por fim, foram implantados dois experimentos para averiguar os possíveis efeitos da adubação com altos níveis de N, em plantas de cana-de- açúcar, sobre as bactérias diazotróficas Herbaspirillum spp. e Acetobacter diazotrophicus. Em um experimento de campo obeservou-se o comportamento da população natural destas bactérias, utilizando-se plantas de cana-de-açúcar adubadas com doses equivalentes a 300 kg de N/ha. Na genótipo SP 79-2312, de maneira geral, em comparação com plantas onde não foi feita a aplicação de N, as plantas adubadas mostraram maior concentração deste elemento nos tecidos das raízes e colmos. Estas mesmas plantas também apresentaram um número menor da bactéria A. diazotrophicus, enquanto a população de Herbaspirillum spp. não foi afetada. A população de A. diazotrophicus também mostrou ser influenciada pela época de coleta, apresentando-se reduzida nas coletas coincidentes com os períodos secos do ano, e maior nos períodos de maior intensidade pluviométrica. Em um segundo experimento, montado em casa de vegetação, utilizou-se plântulas micropropagadas da genótipo Na 56-79, inoculadas com estirpes de A. diazotrophicus e H. seropedicae. Não foi demonstrado efeito da adubação nitrogenada sobre a população de ambas bactérias. A adubação nitrogenada foi prejudicial ao crescimento radicular, e a inoculação com estas bactérias, principalmente H. seropedicae, diminuiu o efeito deletério causado pela adição de N. Este efeito da inoculação apresentado nas raízes, provavelmente também foi o responsável por um maior desenvolvimento inicial da parte aérea nas plantas inoculadas e adubadas.