Resumos

Efeito de rizobabactérias sobre o enraizamento e crescimento de clones de eucalipto em diferentes condições de propagação clonal¹ 1 Parte integrante da Dissertação de Mestrado (DFP/UFV) do primeiro autor.

Efect of rhizobacteria on rooting and growth of eucalyptus clones under different conditions of clonal propagation

Reginaldo Gonçalves Mafia^I; Acelino Couto Alfenas^I; Luiz Antônio Maffia^I; Eraclides Maria Ferreira^I; Leandro de Siqueira^II

^IDepartamento de Fitopatologia da UFV, 36570-000 Viçosa-MG. E-mail: <rgoncalves@aracruz.com.br>; <aalfenas@ufv.br>

^IICia. Suzano Bahia Sul de Papel e Celulose, 18200-000 Itapetininga-SP

RESUMO

Objetivou-se, com este trabalho, avaliar a eficiência de isolados de rizobactérias sobre o enraizamento e crescimento de clones de eucalipto sob diferentes condições de propagação clonal. Os resultados evidenciaram que os incrementos em enraizamento e em biomassa radicular variaram de acordo com o isolado de rizobactéria e o clone de eucalipto, não sendo observado efeito deletério em nenhuma das combinações testadas. O ganho médio no enraizamento e biomassa radicular foi de 20,4 e 73,0%, respectivamente. Para enraizamento, o isolado mais promissor foi o S2 e na biomassa radicular, os isolados S1 e S2.

Palavras-chave:Eucalyptus, PGPR e microbiologia.

ABSTRACT

The objective of this study was to evaluate the efficiency of rhizobacteria isolates in increasing rooting and growth of eucalyptus clones under different conditions of clonal propagation. Increments of both rooting and root biomass varied according to the combination rhizobacterium isolate – eucalyptus clone, and no harmful effect was observed in any of the tested combinations. Average increase in rooting was 20.4% and in root biomass was 73.0%. Isolate S2 was the most effective in increasing rooting, whereas isolates S1 and S2 most effectively increased root biomass.

Keywords: Eucalyptus, PGPR and microbiology.

1. INTRODUÇÃO

No Brasil, a produção de mudas de eucalipto é realizada, quase que exclusivamente, por propagação vegetativa. Embora a evolução nas técnicas de clonagem tenha possibilitado grandes incrementos nos índices de enraizamento e na qualidade do sistema radicular (ASSIS, 2001), ainda hoje podem ocorrer grandes variações na capacidade rizogênica entre espécies de eucalipto e materiais híbridos (PENCHEL et al., 1995), bem como redução gradual do potencial de enraizamento com o envelhecimento ontogênico das matrizes (ASSIS, 2001), incidência de doenças (ALFENAS e MAFIA, 2003; ALFENAS et al., 2004) e formação de mudas com sistema radicular de baixa qualidade. Desse modo, a utilização de rizobactérias promotoras de crescimento tem surgido como tecnologia promissora, sobretudo, em face das possibilidades de incremento no índice de enraizamento, no crescimento e no controle biológico (TEIXEIRA, 2001; MAFIA, 2004).

As rizobactérias colonizam a rizosfera, região onde interações entre solo, microrganismos e plantas ocorrem. Divide-se em três partes: ectorrizosfera ou solo adjacente às raízes; rizoplano ou superfície radicular; e a área interna das raízes, compreendida pela rizoderme e células corticais (BENIZRI et al., 2001). Em virtude da presença de exsudatos radiculares, a rizosfera é uma região de intensa atividade microbiana (BOWEN e ROVIRA, 1999), onde predominam bactérias de vida livre ou bactérias associativas (CHANWAY et al., 1991), as quais podem apresentar efeito benéfico, neutro ou deletério sobre as plantas hospedeiras. As bactérias que pertencem ao primeiro grupo têm sido designadas "Plant Growth-Promoting Rhizobacteria – PGPR" (KLOEPPER e SCHROTH, 1978).

O efeito de rizobactérias promotoras do crescimento de plantas tem sido avaliado emculturas agronômicas (BURR et al., 1978; KLOEPPER et al., 1980, 1988; e SCHROTH, 1982; ISWANDI et al., 1987; DIGAT, 1988; LALANDE et al., 1989; TURNER e BACKMAN, 1991; GAGNÉ et al., 1993). Recentemente, investigações quanto ao uso dessas bactérias em espécies arbóreas têm evidenciado, também, resultados promissores (CHANWAY e OLL, 1993a,b, 1994; CHANWAY, 1997; ENEBACK et al. 1998; ISHIDO e HANWAY, 2000). No setor florestal, onde o tempo de rotação é muito longo, a inoculação com rizobactérias geralmente não objetiva aumento direto na produção de madeira. Todavia, mudas produzidas com rizobactérias podem apresentar maior taxa de sobrevivência, em razão da melhoria da qualidade do sistema radicular, além da possibilidade de redução de doenças nos primeiros anos.

Estudos envolvendo promoção de crescimento nas espécies arbóreas, do grupo das angiospermas, relatam, basicamente, incremento na biomassa de mudas em relação ao controle não-inoculado. Ademais, não foram conduzidos experimentos em condições de viveiro (CHANWAY, 1997). Para o gênero Eucalyptus existe, à primeira vista, apenas um relato do efeito da co-inoculação de Azotobacter chroococcum Beijerinck e Bacillus megaterium de Bary em Eucalyptus camaldulensis Dehnh., com um incremento de 44% na biomassa (MOHAMMAD e PRASSAD, 1988). Em contrapartida, vários estudos têm sido conduzidos com gimnospermas, principalmente coníferas dos gêneros Pinus, Picea, Tsuga e Pseudotsuga (CHANWAY, 1997). Considerando os exemplos de várias culturas, a utilização de rizobactérias na propagação clonal do eucalipto tem grandes possibilidades de sucesso, uma vez que, nesse sistema, são empregados substratos de composição essencialmente orgânica, e as principais etapas da multiplicação clonal são realizadas sob condições controladas. Todavia, entre diferentes empresas existem variações de manejo, como: diferenças na constituição do substrato de enraizamento, clones de eucalipto e nutrição, entre outras. Desse modo, objetivou-se, neste trabalho, avaliar o efeito de rizobactérias sobre o enraizamento e crescimento de mudas de eucalipto sob diferentes condições de propagação clonal.

2. MATERIAL E MÉTODOS

2.1. Isolados de rizobactérias e preparo do inóculo

Empregaram-se oito isolados de rizobactérias (FL2 – Pseudomonas aeruginosa (Schroeter) Migula; S1, S2 e 3918 – Bacillus subtilis Cohn; MF2 - Pseudomonas sp. Migula; CIIb – Stenotrophomonas maltophilia (Hugh) Palleroni e Bradbury; Ca – Pseudomonas fulva Lizuga e Komagata; e VC2 – Isolado não identificado), obtidos a partir da rizosfera de mudas clonais de eucalipto de diferentes regiões do País. Esses microrganismos foram pré-selecionados de acordo com a sua capacidade em promover incremento na biomassa de raízes e induzir o enraizamento adventício (TEIXEIRA, 2001).

Para proceder ao preparo do inóculo, cada isolado foi cultivado separadamente em meio solidificado de Kado e Heskett (1970), no escuro. Após 48 h, procedeu-se à raspagem das colônias de bactérias em solução salina (NaCl 0,85%). A concentração de cada suspensão foi ajustada de acordo com a correlação entre a densidade ótica e o número de unidades formadoras de colônias (u.f.c./mL) para 0,2 Abs. (540 nm), o que corresponde aproximadamente a 10⁸ u.f.c./mL. As suspensões de inóculo foram mantidas sob refrigeração até a utilização.

2.2. Instalação dos experimentos

Os experimento foram instalados em viveiros florestais localizados em Aracruz, ES, Belo Oriente, MG, Bom Despacho, MG, Curvelo, MG, Dionísio, MG, Eunápolis, BA, Guaíba, RS, Itapetininga, SP, e Jacareí, SP, em 44 clones de eucalipto e oito isolados de rizobactérias. Os experimentos foram realizados entre os meses de janeiro e julho. A constituição e composição dos substratos de enraizamento de cada local encontram-se sumarizadas no Quadro 1. Em todos os experimentos, as suspensões de rizobactérias foram adicionadas ao substrato de enraizamento na proporção de 0,1 ml/cc de substrato e homogeneizadas em misturador apropriado. Após essa etapa, miniestacas dos diferentes clones foram coletadas de minijardins clonais de eucalipto e postas para enraizar no substrato microbiolizado com os diferentes isolados. Após 25 dias de permanência em casa de enraizamento, realizou-se a avaliação do índice de enraizamento e da biomassa radicular. No primeiro caso, quantificou-se o número de miniestacas enraizadas em relação ao total. A avaliação da biomassa radicular foi realizada após a remoção dos resíduos de substrato e secagem das raízes em estufa por 24 h a 70 ºC. Os clones 10, 1501, 6013, 1428, 2029 e 2277 foram testados duas vezes, enquanto os demais foram avaliados em um experimento.

2.3. Delineamento experimental e análises estatísticas

Os experimentos foram instalados, para cada clone, em delineamento inteiramente casualizado, composto de seis repetições de 176 miniestacas. Os dados de cada ensaio foram submetidos à análise de variância (ANOVA), aplicando-se o teste F a 5% de probabilidade e as médias, comparadas pelo teste de Tukey. Os dados de enraizamento (E) foram transformados para arco-seno*(E/100) ou para log (1/1 - (E/100)) (BARTLETT, 1947), para atendimento das pressuposições da análise de variância. Os dados de biomassa seca de raízes, quando necessário, foram transformados por raiz quadrada. As análises estatísticas foram realizadas com o auxílio do programa SAEG (EUCLYDES, 1983). Para cada clone, calculou-se o ganho médio, em termos porcentuais, em relação à testemunha, bem como o ganho médio considerando o(s) melhor(es) isolado(s).

3. RESULTADOS

Os incrementos em enraizamento e em biomassa radicular variaram de acordo com o isolado de rizobactéria e clone de eucalipto, não sendo observado efeito deletério em nenhuma das combinações testadas. Considerando-se os clones de eucalipto responsivos ao tratamento do substrato com rizobactérias, o ganho médio para enraizamento e biomassa radicular foi de 20,4 e 73,0%, respectivamente. No entanto, levando em conta a interação entre o(s) melhor(es) isolado(s) de rizobactéria e clone de eucalipto, observaram-se incremento médio de 21,4% e 78,0%, respectivamente, para índice de enraizamento e biomassa de raízes. Com relação ao enraizamento, obteve-se maior incremento para a combinação entre o isolado FL2 e o clone 619. Nos clones testados mais de uma vez, constatou-se a mesma resposta ao processo de microbiolização do substrato com rizobactérias (Quadro 2).

Para biomassa radicular, a melhor combinação entre isolado de rizobactéria e clone de eucalipto propiciou um incremento de 285%, quando foram empregados o isolado 3918 e o clone 1270 (Quadro 3). Em relação à reprodutibilidade dos resultados, observou-se no clone 2277 uma resposta diferenciada, sendo o melhor isolado no primeiro ensaio (FL2) diferente do segundo (Ca). Entretanto, no clone 6013, independentemente do ensaio, o isolado Ca foi o mais efetivo.

Considerando os clones responsivos à aplicação de rizobactérias em substrato, obteve-se maior número de respostas positivas para o isolado S2 e os isolados S1 e S2 para enraizamento e biomassa radicular, respectivamente.

4. DISCUSSÃO

Em geral, obteve-se maior número de incrementos com os tratamentos com rizobactérias em relação à testemunha para a variável biomassa radicular, o que provavelmente se deveu ao fato de o enraizamento adventício ser um processo fisiológico complexo e depender da otimização concatenada de vários fatores (ASSIS, 2001). Outro ponto a considerar diz respeito à capacidade máxima rizogênica, que é variável de acordo com o material genético.

Observou-se, inicialmente, certa variação na eficiência dos isolados de rizobactérias. A redução da população de certas rizobactérias na rizosfera é apontada como um dos motivos da variabilidade de resposta quanto à promoção de crescimento. Contudo, em alguns casos não ocorre concomitantemente redução na eficácia de promoção de crescimento e na população de rizobactérias (REDDY e RAHE, 1989). A título de exemplo, nas espécies arbóreas um isolado de Bacillus (L6-16R) foi capaz de colonizar efetivamente a rizosfera de pinus (Pinus contorta Dougl. ex Loud) um mês após a inoculação, mas, depois desse período, a população declinou, coincidindo com o período de promoção de crescimento (HOLl e CHANWAY, 1992). De forma similar, Shishido et al. (1995) observaram, realizando o estudo em câmaras de crescimento, que dois isolados de Bacillus (L6-16R e Pw-2R) mantiveram-se, na rizosfera, em uma população elevada (acima de 5 x 10⁷ u.f.c/g de tecido radicular fresco) e estável por pelo menos duas semanas após a inoculação. Declínio na população foi verificado somente a partir da quarta semana, não se correlacionando com a promoção de crescimento de pinus (P. contorta Dougl. ex Lourd.).

Ainda no que se refere à capacidade de colonização da superfície radicular e do substrato rizosférico, certas rizobactérias promotoras de crescimento são capazes, também, de penetrar nos tecidos vegetais e colonizar microssítios internos nas plantas (HALLMANN et al., 1997), algo que não pode ser descartado para os isolados testados. A promoção de crescimento normalmente ocorre de forma mais consistente em rizobactérias capazes de colonizar os tecidos internos da planta hospedeira (SHISHIDO e CHANWAY, 2000). Isso ocorre em virtude de não haver, nesse caso, competição com os microrganismos naturais do solo, que potencialmente podem reduzir ou até mesmo excluir as rizobactérias benéficas introduzidas (KLOEPPER et al., 1989).

De acordo com os resultados, aparentemente existe especificidade entre isolados de rizobactérias e clones de eucalipto, o que explica, dessa forma, as diferenças de resposta ao processo de tratamento do substrato. Existem evidências dessa especificidade de resposta para espécies arbóreas tratadas com rizobactérias (O'NEILL et al., 1992; CHANWAY e HOLL, 1993b). Além disso, também se devem considerar as diferenças no substrato de enraizamento, uma vez que uma série de fatores abióticos (pH, disponibilidade de nutrientes, retenção de umidade, aeração etc.) e bióticos (composição quali-quantitativa da microbiota e outros) podem favorecer ou não a colonização, sobrevivência e atividade dos isolados de rizobactérias.

Observaram-se grandes variações nos incrementos para enraizamento. Todavia, em geral os ganhos podem ser considerados satisfatórios quando comparados com a introdução da técnica de miniestaquia, que propiciou acréscimo no índice de enraizamento de no máximo 40% (ASSIS, 2001). Além disso, deve-se considerar que o tratamento de substrato com rizobactérias não envolve alterações significativas de infra-estrutura ou no manejo durante a produção de mudas, podendo maximizar a produção de mudas e otimizar a utilização das instalações do viveiro.

5. CONCLUSÕES

Os resultados deste trabalho permitem concluir que os isolados de rizobactérias testados foram eficientes quanto à promoção do enraizamento e ao crescimento de clones de eucalipto, sob diferentes condições de propagação clonal. Além disso, os melhores isolados foram o S2 e as estirpes S1 e S2 para a indução do enraizamento e a promoção de crescimento, respectivamente, expresso pela biomassa radicular.

6. AGRADECIMENTOS

Às empresas florestais Aracruz Celulose S.A., CAF Santa Bárbara Ltda., Cenibra S.A., Cia. Suzano Bahia-Sul de Papel e Celulose, Jari Celulose S.A., Klabin Papel e Celulose S.A., Lwarcel Papel e Celulose, Plantar S.A., Veracel Celulose S.A. e Votoratin Celulose e Papel (VCP), pelo apoio logístico e pelo financiamento de parte deste trabalho.

7. REFERÊNCIAS

Recebido em 04.07.2006 e aceito para publicação em 29.03.2007.

Datas de Publicação

Histórico