Inoculation with Azospirillum brasilense as a strategy to enhance sugarcane biomass production and bioenergy potential

Resumo

A inoculação com Azospirillum ganhou grande destaque como estratégia para promover o aumento da sustentabilidade e da produtividade agrícola. Bactérias promotoras de crescimento de plantas, como Azospirillum, melhoram o uso de recursos pelas plantas, mas o manejo adequado da aplicação do inoculante Azospirillum na cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é fundamental para alcançar o potencial de rendimento das culturas e melhorar a qualidade do produto e o retorno econômico para os agricultores. O estudo avaliou a aplicação de diferentes doses de inoculante de A. brasilense [0, 5, 10, 15 ou 20 × 1010 unidades formadoras de colônias (UFC) ha^-1] na cana-de-açúcar nas fases de pegamento/brotação e perfilhamento em duas safras. em dois locais em condições de campo. O experimento compreendeu cana planta e primeira soca no Local A e primeira e segunda soca no Local B. Não foram observados efeitos da inoculação na nutrição da cultura ou na qualidade tecnológica da matéria-prima. Porém, os efeitos da inoculação nos parâmetros biométricos e na produtividade da cana-de-açúcar variaram com a dose. As duas maiores doses de A. brasilense (15 e 20 × 1010 UFC ha^-1) aumentaram o número de colmos e a produtividade de colmos tanto da cana-planta quanto da cana-soca em aproximadamente 2 colmos m^-1 e 20 Mg ha^-1, respectivamente. Além disso, as duas maiores doses de inoculação promoveram aumentos na produção de açúcar e energia que foram consistentes com o aumento no número e no rendimento de colmos. Não foi observado um padrão claro dos efeitos da época de aplicação do inoculante na cana-de-açúcar. No geral, a inoculação de A. brasilense promoveu a produtividade da cana-de-açúcar quando aplicada em altas doses de inoculação nas fases de brotação e perfilhamento e tem o potencial de maximizar benefícios agronômicos e econômicos para o setor canavieiro.

Abstract

Azospirillum inoculation has gained wide prominence as a strategy for fostering both increased sustainability and enhanced agricultural productivity. Plant growth-promoting bacteria such as Azospirillum improve resource use by plants, but proper management of Azospirillum inoculant application in sugarcane (Saccharum spp.) is key to achieving crop yield potential and improving product quality and economic return for farmers. The present study evaluated the application of different doses of A. brasilense inoculant [0, 5, 10, 15 or 20 × 10¹⁰ colony forming units (CFU) ha⁻¹] to sugarcane at the setts/sprouting and tillering stages in two crop seasons at two sites under field conditions. The experiment comprised plant cane and first ratoon at Site A and first and second ratoons at Site B. No effects of inoculation on crop nutrition or the technological quality of the raw material were observed. However, the effects of the inoculation on the biometric parameters and yield of sugarcane varied with the dose. The two highest A. brasilense doses (15 and 20 × 10¹⁰ CFU ha⁻¹) increased the stalk population and stalk yield of both plant cane and ratoon sugarcane by approximately 2 stalks m⁻¹ and 20 Mg ha⁻¹, respectively. In addition, the two highest inoculation doses promoted increases in sugar and energy production that were consistent with the increase in stalk population and stalk yield. No clear pattern of the effects of inoculant application time on sugarcane was observed. Overall, A. brasilense inoculation promoted sugarcane productivity when applied at high inoculation doses at the sprouting and tillering stages and has the potential to maximize agronomic and economic benefits to the sugarcane sector.