Isolamento de rizobactérias do picão-preto e caracterização da promoção ou inibição do crescimento de plantas

Abstract

Os sistemas de cultivo de cereais, a exemplo do milho (Zea mays L.), demandam a utilização de herbicidas para o controle de plantas daninhas. Caso não sejam controladas, as plantas daninhas podem competir com o milho e reduzir a produtividade. O uso de herbicidas na cultura do milho aumenta os custos de produção e gera impactos ambientais negativos. A microbiota rizosférica pode influenciar as interações de competição e facilitação entre plantas, podendo ser usada no manejo integrado de plantas daninhas. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi o de isolar bactérias da rizosfera do picão-preto (Bidens pilosa L.) e caracterizá- las quanto à capacidade de promoção ou inibição do crescimento do milho e da planta hospedeira em condições de casa de vegetação. Foram obtidos o total de 191 isolados bacterianos da rizosfera do picão-preto. Esse isolados apresentaram efeitos neutros ou de promoção do crescimento do milho, não sendo observada atividade inibitória. Para altura da parte aérea (ALT), observaram-se ganhos mínimos e máximos de 10 e 41 %, respectivamente, nos tratamentos com inoculação bacteriana em comparação ao tratamento controle. Ganhos de 1 a 31 % foram, também, observados para o diâmetro do colmo (DIA). Para massa seca da parte aérea (MSPA), massa seca da raiz (MSR) e massa seca total (MST), os ganhos mínimos e máximos observados corresponderam, respectivamente, a 16 e 120, 9 e 130 e 15 e 103 %. A inoculação do milho aumentou em 26 a 84 % e reduziu de 2 a 36 % a relação raiz/parte aérea (R/PA). Os isolados bacterianos tiveram efeitos neutros, de promoção ou de inibição do crescimento do picão-preto. Para ALT, observaram-se ganhos mínimos e máximos de 16 e 66 %, respectivamente ou, redução do crescimento de 4 a 37 %, a depender do isolado bacteriano. Para MSPA, MSR e MST, os ganhos mínimos e máximos observados corresponderam, respectivamente, a 25 e 89, 12 e 54 e 13 e 53 %. Os isolados com efeito inibitório do crescimento reduziram de 9 a 76 % a MSPA, 20 a 79 % a MSR, 18 a 77 % a MST e 3 a 42 % a R/PA. A análise dos resultados de produção de MSPA, MSR, MST e da ALT das plantas de milho (M) e picão-preto (P) inoculados com as bactérias rizosféricas permitiu a obtenção de seis fenótipos combinados para os isolados bacterianos testados (M/P): +/+, +/0, +/-, 0/+, 0/0 e 0/-, onde + = promoção do crescimento, - = inibição do crescimento e 0 = sem efeito sobre o crescimento da planta. A rizosfera do picão-preto contém populaçõesexpressivas de bactérias promotoras do crescimento do milho e inibidoras do crescimento da planta hospedeira. Esses microrganismos podem contribuir para processos de facilitação e competição durante as interações cultura-planta daninha. Palavras-chave: Facilitação. Competição. Manejo integrado de plantas daninhas. PGPR. DRB.

Cereal cultivation systems, such as maize (Zea mays L.), require the use of herbicides to control weeds. If left unchecked, weeds can compete with maize and reduce yields. The use of herbicides increases maize production costs and generates negative environmental impacts. The rhizospheric microbiota can influence the competition and facilitation interactions between plants and can be used in weed integrated management. Thus, the objective of this work was to isolate bacteria from the blackjack (Bidens pilosa L.) rhizosphere and to characterize them for their capacity to promote or inhibit the growth of maize and the host plant under greenhouse conditions. A total of 191 bacterial isolates were obtained with either neutral or growth-promoting effects on maize. No inhibitory activity on maize was observed. For shoot height (ALT), minimum and maximum gains of 10 and 41 % were observed, respectively, in treatments with bacterial inoculation compared to the control treatment. Gains of 1 to 31 % were also observed for stem diameter (DIA). For shoot (MSPA), root (MSR) and total dry mass (MST), the minimum and maximum gains observed corresponded, respectively, to 16 and 120, 9 and 130 and 15 and 103 %. Corn inoculation promoted increases of 26 to 84 % and decreases of 2 to 36 % in the root/shoot ratio (R/PA). The bacterial isolates had neutral, promoting or inhibiting effects on blackjack growth. For ALT, minimum and maximum gains of 16 and 66 %, respectively, and growth decreases of 4 to 37 % were observed, depending on the bacterial isolate. For MSPA, MSR and MST, minimum and maximum gains observed corresponded, respectively, to 25 and 89, 12 and 54, and 13 and 53 %. Isolates with growth inhibiting effects led to 9 to 76 % decreases in MSPA, 20 to 79 % in MSR, 18 to 77 % in MST, and 3 to 42 % in R/PA. MSPA, MSR, MST, and ALT data for maize (M) and blackjack (P) plants inoculated with rhizospheric bacteria allowed us to obtain six combined phenotypes for the bacterial isolates tested (M/P ): +/+, +/0, +/-, 0/+, 0/0 and 0/-, where + = growth promotion, - = growth inhibition, and 0 = no effect on plant growth. The blackjack rhizosphere contains expressive populations of bacteria that promote maize growth and inhibit the growth of the host plant. These microorganisms can contribute to facilitation and competition processes during crop-weed interactions.Keywords: Facilitation. Competition. Integrated weed management. PGPR. DRB.