Selection and Characterization of Phosphate-Solubilizing Fungi and Their Effects on Coffee Plantations

Resumo

O uso de fungos solubilizadores de fosfato no cultivo de café é uma alternativa ao uso de fertilizantes tradicionais. O objetivo deste estudo foi analisar os mecanismos envolvidos na solubilização de fósforo de estirpes fúngicas e avaliar o efeito de uma estirpe solubilizadora de fosfato em plantas de café. Para isso, estirpes fúngicas solubilizadoras de fósforo foram selecionadas para avaliação de seu potencial de solubilização e atividade de fosfatase. Plantas de café foram inoculadas em campo com uma estirpe solubilizadora de fosfato, e os teores de fósforo solúvel no solo e foliar, bem como a produtividade de grãos de café, foram quantificados. Das 151 estirpes analisadas, Sagenomella diversispora, Penicillium waksmanii e Penicillium brevicompactum apresentaram a maior solubilização. Aspergillus niger e P. waksmanii apresentaram os maiores valores de fósforo solúvel; no entanto, P. brevicompactum apresentou a maior atividade de fosfatase. A estirpe de P. brevicompactum inoculada nas plantas de café não favoreceu o teor de fósforo foliar, mas aumentou o teor de fósforo solúvel do solo em duas das plantações. As plantas inoculadas com a estirpe solubilizadora de fosfato apresentaram um aumento no peso dos grãos de café em todas as plantações, embora esse aumento só tenha sido significativo em duas das três plantações selecionadas.

Abstract

The use of phosphate-solubilizing fungi in coffee cultivation is an alternative to the use of traditional fertilizers. The objective of this study was to analyze the mechanisms involved in the phosphorus solubilization of fungal strains and to evaluate the effect of a phosphate-solubilizing strain on coffee plants. For this, phosphorus-solubilizing fungal strains were selected for evaluation of their solubilization potential and phosphatase activity. Coffee plants were inoculated in the field with a phosphate-solubilizing strain, and the soil and foliar soluble phosphorus contents, as well as coffee bean yield, were quantified. Of the 151 strains analyzed, Sagenomella diversispora, Penicillium waksmanii, and Penicillium brevicompactum showed the highest solubilization. Aspergillus niger and P. waksmanii presented the highest soluble phosphorus values; however, P. brevicompactum showed the highest phosphatase activity. The P. brevicompactum strain inoculated on the coffee plants did not favor the foliar phosphorus content but increased the soil soluble phosphorus content in two of the coffee plantations. The plants inoculated with the phosphate-solubilizing strain showed an increase in coffee bean weight on all plantations, although this increase was only significant in two of the three selected coffee plantations.