Diversidade de bactérias diazotróficas e fixação biológica de nitrogênio em cultivares de feijão-caupi no Semiárido de Pernambuco

Abstract

O feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.) tem grande importância alimentícia e econômica, principalmente nas regiões Norte e Nordeste do Brasil. Esta cultura pode adquirir nitrogênio da atmosfera através da fixação biológica de nitrogênio (FBN), que é ecologicamente relevante por redução da adubação nitrogenada e dos impactos ambientais. Nesse sentido, os objetivos deste trabalho foram: 1) determinar a FBN, o aporte de N e a produtividade de grãos em cultivares de feijão-caupi no Pernambuco submetidos à inoculação com bactérias recomendadas como para esse cultivo; e 2) determinar a diversidade de rizóbios associados a essas variedades. Dois experimentos foram conduzidos na estação experimental da Embrapa Semiárido, localizado em Petrolina. O primeiro, para avaliar a FBN, produtividade e diversidade de rizóbios em dez variedades de feijão-caupi (BRS Acauã, BRS Imponente, BRS Nova Era, BRS Marataoã, BRS Pajeú, BRS Potengi, BRS Pujante, BRS Tapaihum, BRS Tumucumaque, e BRS Xiquexique), cultivadas com ou sem inoculação de quatro estirpes de Bradyrhizobium (UFLA 03-84, BR3267, INPA 03-11B e BR3262), com controles nitrogendo (80 kg ha⁻¹ N, na forma de ureia), e controle absoluto (C.A). Foram estimados os teores de N total, N acumulado, a FBN pelo método da abundância natural do ¹⁵N, e N fixado e produção de biomass seca e grãos. Também foi estimada a diversidade de bactérias diazotróficas em todas as variedades, que foram isoladas e caracterizadas fenotípica e genotípicamente a partir de técnicas de fingerprint (RFLP) e sequenciamento do gene IGS 16-23S rDNA, além de análises de fingerprint por BOX-PCR para os isolados obtidos da variedade BRS Nova Era. O segundo experimento foi feito com cinco variedades de feijão-caupi que apresentaram respostas diferentes nos parâmetros de FBN e produtividade em relação à inoculação com os rizóbios recomendados (BRS Imponente, BRS Marataoã, BRS Pujante, BRS Tapaihum e BRS Tumucumaque), sendo submetidas aos mesmos tratamentos utilizados no experimento anterior. Foram determinados peso de biomassa aérea e grãos. Houve FBN em todas as variedades de feijão-caupi. Os valores de δ¹⁵N variaram entre 1,5 ‰ na variedade BRS Pujante (C.A) e 6,18 ‰ na variedade BRS Tumucumaque inoculada com BR 3267. A maior quantidade N fixado foi na variedade BRS Tumucumaque inoculada com BR 3262 (34,8 kg ha⁻¹) que também apresentou maior N acumulado na biomassa aérea (67,9 kg ha⁻¹). O peso da biomassa aérea variou entre 470 kg ha⁻¹ na variedade BRS Xique-xique com BR 3262 e 1642 kg ha⁻¹ na BRS Imponente com INPA 03-11B. Os tratamentos inoculados apresentaram resultados semelhantes ou superiores de produção de grãos ao do tratamento com adubação nitrogenada, com exceção da BRS Imponente. O sequenciamento da IGS revelou a presença de isolados dos gêneros Bradyrhizobium, Rhizobium, Microvirga, Pseudomonas e Mycobacterium. Possíveis novas espécies de Bradyrhizobium, Rhizobium e Microvirga foram registradas. No segundo experimento de campo, a utilização de diferentes fontes de N afetou a produção de grãos, com exceção da variedade BRS Tapaihum. A produção de grãos variou entre 1305 kg ha⁻¹ na variedade BRS Imponente e 2789 kg ha⁻¹ na BRS Tapaihum com adubação nitrogenada.