Biofilmed-PGPR: Next-Generation Bioinoculant for Plant Growth Promotion in Rice under Changing Climate

Resumo

A matriz de exopolissacarídeos de cianobactérias diazotróficas foi usada para integrar bactérias solubilizantes de fósforo (P) e potássio (K), aumentando a sobrevivência das rizobactérias promotoras do crescimento vegetal e, finalmente, a sobrevivência das bactérias na rizosfera para um melhor crescimento das plantas. Foi testado para eficácia em arroz uma nova formulação baseada em biofilme que compreende a cianobactéria diazotrófica Anabaena AMP2, Bacillus megaterium var. phosphaticum PB1 e K-solubilizante Rhizobium pusense KRBKKM1. O meio de crescimento com meio BG-11 suplementado com glicose a 3% mostrou-se melhor para formação de biofilme em condições in vitro. Análise do extrato metanólico do biofilme cianobactériano-bacteriano (BCB) mostrou a atividade de antioxidantes, como o 2-metoxi fenol e pentadecano, que são comprovados para melhorar as interações planta-micróbio e crescimento das plantas, respectivamente. Tratamento de sementes de arroz com extrato de BCB a 100 mL/kg ou 200 mL/kg mostrou melhora significativa na taxa de germinação e no comprimento das plântulas. Portanto, foi realizado um experimento de cultura em vasos com as formulações BCB e foram registradosdiferentes parâmetros de crescimento e rendimento. A análise dos componentes principais mostrou que o crescimento das plantas, o rendimento, a atividade da desidrogenase do solo e o teor de clorofila no solo foram positivamente correlacionados com as plantas de arroz modificadas com vermiculitabaseado em BCB a 2 kg/hm² seguido de um spray com formulação aquosa de BCB a 5 mL/L a 15 e 30 d após transplante de arroz cultivado com nível 25% reduzido de fertilizantes químicos nitrogênio/fósforo/potássio do que a dose recomendada. Além disso, a análise de correlação de Pearson mostrou que o rendimento estava positivamente correlacionado com a desidrogenase do solo (r = 0,92**) e o teor de clorofila do solo (r = 0,96**). Concluímos que o BCB poderia ser usado como um novo bioinoculante à base de biofilme para aumentar a produtividade do arroz e a aptidão das culturas como componente da gestão integrada de nutrientes e estratégias sustentáveis de agricultura orgânica com redução de fertilizantes químicos.

Abstract