The role of a microbial consortium on gas exchange and water relations in Allium cepa L. under water and nutritional deficit conditions

Resumo

Os estudos sinérgicos de microrganismos na última década têm se concentrado principalmente em seus efeitos biofertilizantes sobre o crescimento e a produtividade das culturas. Nossa pesquisa examina o papel de um consórcio microbiano (MC) nas respostas fisiológicas de Allium cepa híbrido F1 2000 sob déficit hídrico e nutricional em ambiente semiárido. Uma lavoura de cebola foi estabelecida com irrigação normal (NIr) (100% ETc) e déficit hídrico (WD) (67% ETc) e diferentes tratamentos de adubação (MC com 0%, 50% e 100% de NPK). As trocas gasosas (condutância estomática (Gs), transpiração (E) e taxas de assimilação de CO2 (A)) e o status hídrico foliar foram avaliados ao longo do ciclo de crescimento. O tratamento MC + 50% NPK com NIr manteve taxas de A semelhantes às do controle de produção. A. cepa reduziu a Gs em aproximadamente 50% no tratamento WD. A maior eficiência no uso da água (WUE) e o aumento do módulo de elasticidade em resposta ao estresse hídrico foram obtidos no tratamento com 100% NPK sob WD sem inoculação. O híbrido de cebola F1 2000 mostrou-se tolerante ao estresse hídrico e, em condições nutricionais não limitantes, a irrigação pode ser reduzida. O MC facilitou a disponibilidade de nutrientes sob NIr, permitindo reduzir em 50% a aplicação de altas doses de adubação sem afetar a produtividade, constituindo uma estratégia agroecológica adequada para essa cultura.

Abstract

Synergistic studies of microorganisms in the last decade have been mostly directed towards their biofertilizing effects on growth and crop yield. Our research examines the role of a microbial consortium (MC) on physiological responses of Allium cepa hybrid F1 2000 under water and nutritional deficit in a semi-arid environment. An onion crop was established with normal irrigation (NIr) (100% ETc) and water deficit (WD) (67% ETc) and different fertilization treatments (MC with 0%, 50% and 100% NPK). Gas exchange (Stomatal conductance (Gs), transpiration (E) and CO2 assimilation rates (A)) and leaf water status were evaluated throughout its growth cycle. The MC + 50% NPK treatment with NIr maintained similar A rates to the production control. A. cepa decreased Gs by approximately 50% in the WD treatment. The highest water use efficiency (WUE) and an increase in the modulus of elasticity in response to water stress were obtained for the 100% NPK treatment under non-inoculated WD. The onion hybrid F1 2000 was tolerant to water stress and under non-limiting nutrient conditions, irrigation may be reduced. The MC facilitated the availability of nutrients under NIr allowing a 50% reduction in the application of high doses of fertilization without affecting yield, resulting in a suitable agroecological strategy for this crop.