Desenvolvimento de inoculante líquido contendo Rhizobium tropici e bactérias promotoras de crescimento para a cultura do feijoeiro
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A cultura do feijão-comum possui um sistema de produção de alto custo, principalmente, devido uso de insumos, como o de fertilizantes nitrogenados e controle contra fitopatógenos do solo com aplicações de fungicidas. Uma alternativa para a redução e/ou substituição do uso de fertilizantes nitrogenados e redução do uso de fungicidas e, contínuo aumento de produtividade da cultura é a técnica de co-inoculação com bactérias fixadoras de nitrogênio e promotoras de crescimento. Um dos grandes gargalos de uso de inoculantes líquidos na cultura é a baixa sobrevivência do Rhizobium tropici nestas formulações. Com o objetivo da tese é de desenvolver inoculantes poliméricos com alta sobrevivência celular e tempo de prateleira de seis meses contendo Rhizobium tropici e estirpes selecionadas de bactérias promotoras de crescimento e com atividade biocontroladora de doenças para aplicação no feijão-comum. Nesse contexto, é necessário compreender e buscar responder algumas perguntas que abrangem seus respectivos temas, que são os seguintes: 1° tema: potencial agrícola de microrganismos e eficiência de inoculantes para feijão comum (1-Considerando que a meta de seu trabalho é propor um novo produto composto a partir da combinação de microrganismos para a cultura do feijão em formulação líquida: a. Quais os principais tipos de formulações de microrganismos enfatizando as principais vantagens e desvantagens; b. Descreva quais as etapas necessárias para o registro deste produto no MAPA para que ele possa ser produzido e comercializado; c. Faça um levantamento dos principais produtos baseados em microrganismos promotores de crescimento vegetal registrados no MAPA, enfatizando os microrganismos presentes no produto, os principais atributos de promoção de crescimento vegetal e a cultura a que se destina e; 2- Comente sobre os prós e contras, sob os pontos de vista agronômico, comercial e de produção fabril, do uso de dois ou mais microrganismos na co-inoculação do feijão-comum e 3- Na sua opinião, o que os inoculantes para feijão-comum deveriam entregar para que o uso de insumos biológicos na cultura aumentasse de forma significativa?) e 2° tema: formas de estudos da interação planta e microrganismo e seus benefícios (1- Faça um levantamento dos estudos sobre o microbioma do feijoeiro, com ênfase no sequenciamento de amplicons e metagenômica e discorra criticamente sobre como esse microbioma pode beneficiar a cultura e; 2- Descreva possíveis mecanismos de controle biológico que as plantas percebem quando inoculadas com bactérias benéficas. Detalhe os mecanismos e os
métodos usados para avaliar esta indução gênica na planta). A respeito do 1° tema, o uso de inoculantes é uma alternativa para uso de fertilizantes, devido promover o mesmo efeito, com alta produção e benefícios econômicos, tornando-a agricultura mais sustentável. Os inoculantes contém bactérias promovem o crescimento das plantas, também conhecidos como biofertilizantes, é uma das principais biotecnologias que melhorar a eficiência do uso e/ou a substituição total de fertilizantes sintéticos. Esse grupo de rizóbios atuam através do principal mecanismo de ação de interesse agrícola a fixação biológica de nitrogênio (FBN), assim como, outros microrganismos atuam com outros mecanismos ação diretos e indiretos que tem potencial para a formulação e produção de inoculantes, conhecidos como Bactérias Promotoras de Crescimento de Plantas (BPCP’s). Algumas bactérias dos gêneros Azospirillum, Pseudomonas, Bacillus, Azotobacter atuam diretamente através dos mecanismos de mineralização e solubilização, síntese de reguladores de crescimento e, principalmente, a FBN, auxiliando diretamente no crescimento das plantas e melhorando a aquisição de nutrientes pela planta. Além da produção de compostos orgânicos voláteis (COV) que possui atividade antifúngica. De modo de atuação indireto, os microrganismos atuam através de produtos secundários no controle fitopatogênico e resistência das plantas a condições de estresse abiótico, através da produção da enzima ACC desaminase. A combinação de microrganismos benéficos e seus diferentes mecanismos de ação, é aplicada através da tecnologia conhecida como co-inoculação, que envolve o sinergismo da combinação de diferentes gêneros de microrganismos, buscando facilidade de aplicação com uso de inoculante único e potencializando melhor desempenho das plantas e economia nas culturas de soja e feijão- comum. A co-inoculação para feijão-comum representa um avanço significativo, principalmente a co-inoculação com R. tropici e A. brasilense, que promove a redução do custo de produção e o aumento da produtividade. Contudo, no processo de produção de inoculantes em escala industrial, a escolha do veículo e consórcio de microrganismos, os parâmetros do controle de qualidade e técnicas usadas para garantia de qualidade, são fundamentais para garantir a manutenção da qualidade e número de células viáveis e, livres de contaminantes para garantir o sucesso da aplicação do inoculante e seu eficiência no campo. A respeito do 2° tema, nos últimos anos, a investigação sobre o microbioma do feijão tem despertado um interesse significativo devido ao seu potencial para nutrição das plantas, proteção contra patógenos e adaptação a condições ambientais variáveis. Contudo, a compreensão e montagem do microbioma das plantas é um processo complexo, devido a relação entre plantas e microrganismos e, suas interações com ambiente serem complexas. A compreensão do microbioma do feijão oferece alguns benefícios, tanto no desenvolvimento das plantas, proteção e resistência a estresses ambientais, quanto no desenvolvimento de novas práticas agrícolas, através da aplicação de comunidades de microrganismos benéficos para aumento da produtividade e sustentabilidade no sistema de produção de feijão. Além disso, os efeitos económicos significativos das doenças fúngicas das plantas resultam do declínio da produção agrícola e da qualidade. É viável o manejo de doenças fúngicas de plantas por meio das diversas ações de microrganismos ativos no biocontrole. O manejo biológico de doenças de plantas ainda avança vagorasamente, principalmente devido à sua eficácia inconsistente sob diversas circunstâncias climáticas. Numerosas bactérias ativas para biocontrole criam compostos que podem inibir o desenvolvimento e a atividade de patógenos. O que faz necessário o uso de métodos para compreender as repostas das plantas a inoculação de bactérias protetoras, como a análise genômica e transcriptômica, proteômica, microscopia e, estudos de mutantes e genética reversa. Portanto, essas respostas são fundamentais para aumentar o desenvolvimento e eficiência de inoculantes consorciados no feijão-comum.