Inibição do crescimento de espécies de plantas daninhas por rizobactérias deletérias

Abstract

O manejo das plantas daninhas demanda grandes quantidades de herbicidas, os quais representaram cerca de 47% do consumo de agrotóxicos no Brasil em 2022. Uma das alternativas para reduzir o consumo de herbicidas é a utilização de microrganismos inibidores do crescimento vegetal, a exemplo das rizobactérias deletérias (DRB, do inglês Deleterious Rhizobacteria). As DRBs colonizam a rizosfera das plantas, inibindo o crescimento vegetal, sem causar sintomas aparentes de doença. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de seis isolados de rizobactérias deleterias [87 (Cellulosimicrobium sp.), 125 (Fictibacillus sp.) 204 (Brevundimonas sp.), 211 (Neobacillus sp.), 212 (Pseudoclavibacter sp.) e 405 (Microbacterium sp.)] em inibir o crescimento de diferentes espécies de plantas daninhas, a saber Sorghum arundinaceum (Desv.) Stapf. (capim-falso-massambará), Urochloa brizantha (Hochst. ex A.Rich.) R.D.Webster (capim-braquiária), Ipomoea cairica (L.) Sweet. (corda-de-viola), Amaranthus spinosus L. (caruru-de-espinho) e Bidens pilosa L. (picão-preto), e caracterizar os mecanismos de promoção ou inibição do crescimento vegetal in vitro. Os isolados de DRB variaram quanto à capacidade de inibir o crescimento das plantas daninhas. A inibição do crescimento manifestou-se na redução do acúmulo de massa seca da parte aérea e, ou da massa seca das raízes. Alguns isolados promoveram o acúmulo de massa seca total das plantas de I. cairica e A. spinosus, indicando que a atividade de inibição depende da espécie de planta. Apesar de serem classificados como DRBs, os isolados testados foram capazes de solubilizar fontes de fosfato naturais e sintéticas, produzirem AIA, sideróforos, amônia e quitinase, características associadas à promoção de crescimento. Um dos isolados apresentou a capacidade de fixar nitrogênio. A produção de HCN, tida como um dos mecanismos de inibição do crescimento vegetal, não foi detectada neste trabalho. Esses dados evidenciaram a capacidade dos isolados testados em inibir ou promover o crescimento de diferentes espécies de plantas daninhas, indicando potencial de uso em práticas de manejo menos dependentes de herbicidas e mais sustentáveis ambientalmente. Palavras-chave: rizobactérias deletérias; plantas daninhas; inibição de crescimento de plantas.

Weed management requires large quantities of herbicides, which accounted for approximately 47% of pesticide consumption in Brazil in 2022. One alternative to reducing herbicide consumption is the use of microorganisms that inhibit plant growth, such as deleterious rhizobacteria (DRB). DRBs colonize the rhizosphere of plants, inhibiting plant growth without causing apparent disease symptoms. The objective of this work was to evaluate the capacity of six isolates of deleterious rhizobacteria [87 (Cellulosimicrobium sp.), 125 (Fictibacillus sp.) 204 (Brevundimonas sp.), 211 (Neobacillus sp.), 212 (Pseudoclavibacter sp.) and 405 (Microbacterium sp.)] to inhibit the growth of different weed species, namely Sorghum arundinaceum (Desv.) Stapf. (false-massambará), Urochloa brizantha (Hochst. ex A.Rich.) R.D.Webster (capim-braquiária), Ipomoea cairica (L.) Sweet. (corda-de-viola), Amaranthus spinosus L. (caruru-de-espeinho), and Bidens pilosa L. (picão-preto), and characterize the mechanisms of plant growth promotion or inhibition in vitro. The DRB isolates varied in their ability to inhibit weed growth. Growth inhibition was manifested by reduced shoot dry matter accumulation and/or root dry matter. Some isolates promoted the accumulation of total dry matter in I. cairica and A. spinosus plants, indicating that the inhibitory activity depends on the plant species. Despite being classified as DRBs, the tested isolates were able to solubilize natural and synthetic phosphate sources and produce IAA, siderophores, ammonia, and chitinase, characteristics associated with growth promotion. One of the isolates demonstrated nitrogen fixation. HCN production, considered one of the mechanisms of plant growth inhibition, was not detected in this study. These data demonstrated the ability of the tested isolates to inhibit or promote the growth of different weed species, indicating their potential use in establishing management practices that are less dependent on herbicides and environmentally sustainable. Keywords: deleterious rhizobacteria; weeds; plant growth inhibition.