Efeito de bactérias diazotróficas na produção de abacaxizeiro 'Cayenne
Champac', sob irrigação, em dois níveis de adubação nitrogenada
FITOTECNIA
INTRODUÇÃO
O abacaxizeiro é cultivado em mais de 70 países, e o Brasil ocupa o terceiro
lugar na produção de abacaxi, superado pela Tailândia e Filipinas (FAO, 2003).
A cultura pode ser encontrada nas diferentes regiões do País, porém, em área de
cultivo, destaca-se o Nordeste. Nesta região, são colhidos mais de 25 mil
hectares da cultura a cada ano (Agrianual, 2002) apesar da baixa produtividade
(45 t ha-1 de abacaxi) decorrente do nível tecnológico adotado pelos produtores
na região.
As mudas são obtidas diretamente no campo, possibilitando a disseminação de
doenças e pragas. Este fato é agravado pelos poucos genótipos plantados,
prevalecendo as cultivares Pérola e Smooth Cayenne, não diferenciando das
demais regiões produtoras no País. Segundo Reinhardt & Souza (2000), a
cultivar Pérola representa cerca de 80% da produção nacional. Adicionalmente,
tem-se elevada suscetibilidade a doenças como fusariose (Spironello et al.,
1997a, b), causado pelo Fusarium subglutinans (Santos et al., 2002), podendo
causar perdas expressivas na produção de abacaxi.
A micropropagação representa uma alternativa na obtenção de mudas de
abacaxizeiro (Teixeira et al., 2001; Firoozabady & Gutterson, 2003),
sobretudo quando se trata de genótipos pouco plantados e sensíveis a doenças.
Porém, na multiplicação in vitro, quando se retiram patógenos, podem-se também
eliminar outros microrganismos que beneficiam a cultura. A retirada destes
agentes poderia tornar as plantas mais sensíveis aos patógenos.
Entre os microrganismos benéficos, citam-se as bactérias diazotróficas,
recentemente isoladas do abacaxizeiro (Weber et al., 1999; Tapia-Hernández et
al., 2000) e de outras culturas (Reis et al., 2000). O restabelecimento da
associação com isolados dessas bactérias em mudas micropropagadas favoreceu o
crescimento e a sobrevivência de plântulas do abacaxizeiro, durante a fase de
aclimatação (Weber et al., 2003a, b). Essa associação simbiótica resulta na
fixação biológica de N2 em cana-de-açúcar (Boddey et al., 2003), arroz (Baldani
et al., 2000) e outras gramíneas (Reis et al., 2000; Dobbelaere et al., 2003).
Este processo também não pode ser descartado na cultura do abacaxizeiro,
principalmente em regiões de baixa fertilidade natural.
Convém salientar que áreas ocupadas pela cultura no Nordeste apresentam solos
arenosos e pobres em nutrientes. De outro modo, o abacaxizeiro é considerado
exigente em nutrientes, principalmente nos elementos NPK. Souza (1999) relatou
que adubações da cultura no Brasil variavam de 6 a 10 g planta-1 de N, 1 a 4 g
planta-1 de P2O5 e 4 a 15 g planta-1 de K2O. Dosagens mais altas dos nutrientes
têm sido aplicadas, podendo chegar a 19,2 g de N e de K2O e 4,8g de P2O5
(Spironello & Furlani, 1997) e 22 g planta-1 de K2O (Veloso et al., 2001).
Em áreas de expansão da cultura, como ocorre nos agropólos do Estado do Ceará
(SEAGRI-CE, 2003), verifica-se interesse dos produtores por cultivares como
Cayenne Champac, cujos frutos se destinam à exportação. Porém, nesta cultivar,
verifica-se pouca disponibilidade de mudas. A micropropagação poderia aumentar
o número dessas plantas e favorecer a redução de patógenos.
Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de bactérias diazotróficas
inoculadas em plantas micropropagadas do abacaxizeiro, cultivar Cayenne
Champac, sob irrigação, em dois níveis de adubação nitrogenada.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento com abacaxizeiro (Ananas comosus (L) Merril) cv. Cayenne Champac
(Champaka) constou dos níveis de N de 180 kg ha-1 ano-1 e 300kg ha-1 ano-
1 aplicados como uréia, nas parcelas; as mudas inoculadas ou não com bactéria
relacionada a Burkholderia cepacia AB213 e a Asaia bogorensis AB219) foram
alocadas nas subparcelas de cada tratamento (parcela) com nitrogênio. Os
tratamentos das subparcelas foram casualizados, utilizando-se de três
repetições e 20 plantas (12 plantas úteis) em cada. O experimento foi conduzido
no campo experimental da Embrapa Agroindústria Tropical, em Pacajus-CE, de
novembro de 2000 a outubro de 2002. As médias mensais de temperatura do ar,
insolação e precipitação durante o período podem ser observadas na Tabela_1.
As mudas foram obtidas a partir de gemas axilares. Durante a micropropagação,
os explantes foram repicados até cinco vezes, no meio MS (Murashige &
Skoog, 1962) suplementado com 0,5 mg L-1 de 6-benzilamino purina, 0,5 mg L-1de
ácido naftaleno-acético e agarizado (5 g L-1). Após o enraizamento in vitro,
utilizando o meio MS agarizado sem os reguladores, plântulas com 8 a 10 cm de
comprimento das folhas e cerca de 1,9 g de massa fresca foram transferidas para
frascos de vidro transparentes com capacidade de 250 mL, onde foram colocadas
em contato com suspensões de isolados bacterianos (108 células por planta),
conforme Weber et al. (2003b). As bactérias utilizadas eram oriundas de plantas
adultas da cultivar Pérola e foram identificadas com base em seqüências dos
genes 16S rDNA (Weber et al., 2003a, b). Após dois dias em contato com as
bactérias nos frascos, as plantas foram transferidas para tubetes, contendo 188
mL de uma mistura autoclavada de areia, vermiculita e vermicomposto (proporção
1:1:1, v/v), em casa de vegetação, onde foram aclimatadas durante 5 meses, de
acordo com Weber et al. (2003b), para posterior transplantio no campo.
O solo da área foi previamente analisado (Silva, 1999), apresentando, na camada
de 0 a 20 cm de profundidade, as seguintes características: pH em CaCl2 0,001M
= 4,9; matéria orgânica (MO) = 15 mg/dm3; P resina = 14 mg/dm3; K = 1,6 mmolc/
dm3; Ca = 11 mmolc/dm3; Mg = 9 mmolc/dm3; Na = 0,3 mmolc/dm3; Cu = 2,2 mg/dm3;
Fe = 30,3 mg/dm3; Mn = 15,6 mg/dm3; Zn = 0,9 mg/dm3; soma de bases = 39,4
mmolc/dm3; capacidade de troca de cátions = 24,1 mmolc/dm3, e saturação de
bases = 23 %.
Após preparo da área, marcaram-se filas de 0,9 m e abriram-se covas na
profundidade de 15 cm a cada 0,3 m ao longo das filas. Na adubação de base,
aplicaram-se o superfosfato simples (80 kg ha-1 de P2O5) e o óxido silicatado
na dose de 50 kg ha-1 [4,6 kg de Zn (9,2 %), 1,1 kg de B (2,2 %), 0,4 kg de Cu
(0,8 %), 1,85 kg de Fe (3,7 %), 1,7 kg de Mn (3,4 %) e 0,05 kg de Mo (0,1%)]. A
adubação de cobertura com a uréia, como fonte de N, e o cloreto de potássio
(400 kg.ha-1 ano-1 de K2O), foi feita a cada 3 meses, durante um ano e meio.
Aos 12 meses repetiu-se a aplicação da dose com o adubo silicatado contendo
micronutrientes. As doses de 300 kg ha-1 de N, P2O5 e K2O foram calculadas
baseadas na recomendação de adubação de Spironello & Furlani (1997),
visando à produtividade de 40 t ha-1 de frutos (Spironello & Furlani,
1997). A dose dos micronutrientes à base de óxidos silicatados foi utilizada de
acordo com as recomendações de Souza (1999).
Após o plantio no campo e a adubação em cobertura, as mudas foram irrigadas
utilizando-se do sistema de microaspersão, fornecendo-se cerca de 7,5 L dia-
1 m2 (aspersores fornecendo 40 L h-1 e cobrindo área com diâmetro de 4,5 m), em
dias ensolarados. Procurou-se manter a área livre de plantas invasoras,
mediante capinas mecânicas e manuais.
Aos 14 meses, quando algumas plantas já possuíam frutos, aplicou-se 1 a 3 g
planta-1 de carbureto de cálcio na roseta das plantas que não estavam com
inflorescência, na parcela que recebeu maior dose de N. Nas plantas adubadas
com a dose menor do adubo nitrogenado, aplicou-se o tratamento de indução
floral três meses após, quando começaram a surgir inflorescências na parcela.
Por ocasião da colheita, aos 18 meses, mediram-se o comprimento e o diâmetro
médio dos abacaxis e determinou-se a massa fresca dos frutos com e sem coroa.
Os frutos foram categorizados em tipo A (> 1,5 kg), B (1,2 kg a 1,5 kg) e C (<
1,2 kg), conforme Santana et al. (2001), e calculando-se a produtividade (t ha-
1). Mediu-se também, nessa ocasião, o comprimento das folhas medianas de todas
as plantas, e coletaram-se amostras de raízes frescas e segmentos do caule
(abaixo do fruto) de três plantas por repetição. Essas amostras frescas foram
esterilizadas superficialmente com cloramina T a 1%, durante 5 min, lavadas e
estabilizadas em solução tampão (50 mM de H2PO4, em pH 7,0), maceradas,
diluídas e inoculadas em frascos com meio semi-sólido JNFb, para a avaliação do
crescimento e determinação da contagem do número mais provável (NMP) de
bactérias diazotróficas endofíticas (Döbereiner et al., 1995).
Os dados das características de crescimento e de produção do abacaxizeiro foram
submetidos à análise de variância, utilizando-se do módulo GLM (General Linear
Models) do SAS System. O efeito do tipo de muda dentro dos níveis de N foi
avaliado, utilizando-se de testes t para os contrastes entre médias dos
tratamentos (Montgomery, 1991).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O abacaxizeiro micropropagado da cultivar Cayenne Champac teve bom desempenho
quando foi adubado com a dose completa de N (8,1g planta-1 ano-1), P2O5 (2,2 g
planta-1), K2O (10,8g planta-1 ano-1) e óxido silicatado (1,35g planta-1 ano-
1), independentemente da inoculação de bactérias diazotróficas na fase de mudas
(Tabela_2). Tal adubação propiciou a formação de brotos vigorosos após a
colheita dos frutos, favorável à produção na soca ou à formação de mudas no
campo. A adubação do abacaxizeiro nos plantios comerciais é geralmente feita no
primeiro ano de cultivo. Souza (1999) destacou o maior aproveitamento dos
fertilizantes durante a fase vegetativa das plantas e relatou que, de modo
geral, eram aplicados, no Brasil, entre 6 e 10 g planta-1 de N, 1 a 4g planta-
1 de P2O5 e 4 a 15 g planta-1 de K2O. Porém, outras recomendações têm sido
feitas para a cultura, podendo chegar a 19,2 g planta-1 de N e de K2O e 4,8 g
planta-1 de P2O5 (Spironello & Furlani, 1997) e até 22 g planta-1 de K2O
(Veloso et al., 2001). Além disso, tem-se recomendado aplicação de
micronutrientes na cultura (Souza, 1999).
As plantas não apresentaram sintomas de doença, nem espinhos nas folhas, o que
é uma característica cultivar Cayenne Champac. O aparecimento de espinhos nas
cultivares de folha lisa, de acordo com Firoozabady & Gutterson (2003),
pode ocorrer em conseqüência do processo de micropropagação. Considerando o
curto período na multiplicação in vitro, de aclimatação na casa de vegetação e
de cultivo no campo até a colheita de frutos (15 a 18 meses, na parcela com
maior nível de N), verifica-se que o ciclo é de aproximadamente 30 meses. Esse
período é considerado curto quando não se têm mudas disponíveis ou se obtém
baixo número de rebentos no campo. No grupo Cayenne, o número de brotações que
surgem no campo é baixo. Na cultivar Smooth Cayenne, de acordo com Choairy et
al. (1994), são formados menos de cinco rebentos por planta.
Aos 18 meses de cultivo no campo, foram colhidos mais frutos na parcela de
maior nível de N, enquanto, na de menor nível do elemento, o pico de colheita
ocorreu após 21 meses do plantio. Este atraso deveu-se à aplicação mais tardia
do tratamento de indução floral. O período entre o lançamento de
inflorescências e a colheita foi relativamente curto (quatro meses),
provavelmente devido à elevada temperatura do ar, ao período de insolação
(Tabela_1) e à irrigação das plantas. Souza et al. (2002), utilizando mudas
tradicionais da cultivar Pérola e o sistema de irrigação por aspersão,
observaram inflorescências após 10 meses do plantio, porém a colheita foi
realizada aos 16 meses de cultivo no campo. No sistema de sequeiro, o período
até o florescimento é geralmente maior. Spironello et al. (1997a, b) observaram
indução natural da cultivar Smooth Cayenne, em São Paulo, após 12 meses do
plantio de mudas obtidas no campo. A indução com um ano do plantio também é
vantajosa para a cultivar (Choairy et al., 1994) e SNG-3, cultivar de padrão
semelhante ao Smooth Cayenne (Gondim & Azevedo, 2002), em termos de
rendimento, redução da acidez e aumento do teor de sólidos solúveis totais,
comparado a períodos mais curtos na indução da floração.
O aspecto vigoroso dos abacaxizeiros pode ser notado pelo comprimento das
folhas medianas e pelas características dos frutos no nível maior de N, em
comparação com o nível menor do elemento (Tabela_2). Com adubação nitrogenada
na dose maior, obteve-se incremento equivalente a 14.910 kg ha-1 (28,6%) na
massa fresca dos frutos com coroa. Obteve-se um número maior de frutos mais
pesados (Figura_1). Para cada quilograma do N fornecido, obteve-se incremento
de 124,25 kg ha-1 na massa fresca dos frutos com coroa, dentro dos níveis de N
utilizados. Isso também deve ser considerado no cultivo do abacaxizeiro.
Houve aumento significativo na massa fresca dos frutos sem coroa,
correspondendo a 19,4 % ou 9.630 kg, e na dos frutos com coroa, de 17,3 % ou
10.730 kg ha-1, quando foram utilizadas mudas inoculadas de A. bogorensis
AB219, em comparação com mudas sem inoculação bacteriana, no nível maior de N
(Tabela_2). Tais quantidades foram baseadas na densidade de 37.037 plantas ha-
1, e os níveis de significância foram 9,5 % e 4,3% de probabilidade no teste t,
respectivamente (Tabela_3). Em presença do AB219, obteve-se também maior número
de frutos do tipo A (>1,5 kg), em relação às plantas sem inoculação e
inoculadas do AB213 (Figura_1). Além disso, houve aumento significativo no
comprimento das folhas pelo teste t (probabilidade de 6,7 %), quando da
inoculação do AB219 nas mudas micropropagadas e da adubação nitrogenada,
sugerindo vantagem da técnica.
O incremento na produção do abacaxizeiro foi menor com mudas inoculadas do
AB213, comparado ao tratamento com o AB219 (Tabela_2). O incremento na massa
fresca dos frutos com coroa chegou a 9,9% no menor nível de N, sendo que a
diferença em relação ao controle correspondeu a 4.780 kg ha-1. Por sua vez, o
contraste entre plantas inoculadas do AB213 vs. controle não atingiu nível
satisfatório de significância no teste t (p = 0,165) (Tabelas_3). As
contribuições diferenciadas dos isolados de bactérias utilizadas sobre a
produção da cultivar Cayenne Champac (Tabela_2) se somam às observações feitas
para mudas das cultivares Pérola e Smooth Cayenne micropropagadas, quando
inoculadas dos mesmos isolados (Weber et al., 2003a), e para mudas da cultivar
Cayenne Champac inoculadas do AB219 (Weber et al., 2003b), permitindo sugerir
que é vantagem inocular bactérias diazotróficas em mudas micropropagadas do
abacaxizeiro.
Os menores incrementos sobre o crescimento e a produção dos abacaxizeiros
proporcionados pelos isolados das bactérias no menor nível de N eram
inesperados (Tabela_2). Isso dá idéia de que não houve compensação do adubo
nitrogenado pela associação das plantas com os isolados AB213 e AB219. Mesmo
assim, não se pode descartar a hipótese da fixação biológica do N2 na cultura
do abacaxizeiro. Esse processo tem sido evidenciado na cultura da cana-de-
açúcar (Boddey et al., 2003), plantas de arroz (Baldani et al., 2000) e outras
gramíneas (Reis et al., 2000; Dobbelaere et al., 2003). Acredita-se que o
abacaxizeiro cv. Cayenne Champac beneficiou-se mais da produção de hormônios,
pelas bactérias. A produção de hormônios foi observada com culturas de
bactérias dos gêneros Burkholderia (Malik et al., 1997), Herbaspirillum,
Azospirillum (Radwan et al., 2002), e esse fato, de acordo com Dobbelaere et
al. (2003), poderia também explicar benefícios em várias culturas.
A presença das bactérias diazotróficas foi confirmada nas raízes e nos caules
dos abacaxizeiros, após 18 meses do plantio (Figuras_2 e 3). As maiores
populações de bactérias foram detectadas nas raízes e nos abacaxizeiros
inoculados do AB213. Vale destacar que a maior população de bactérias não foi
acompanhada da maior produção dos abacaxizeiros inoculados do AB213 (Tabela_2),
sugerindo que o AB219 foi mais efetivo no abacaxizeiro. As populações de
bactérias diazotróficas detectadas nas amostras esterilizadas de raízes (104 a
106 células g-1 de massa fresca) (Figura_2 e 3) e caules das plantas (103 a 104
células g-1 de massa fresca) (Figura_2) foram semelhantes, em densidade, às
observadas nos abacaxizeiros de cultivos na Bahia e no Rio de Janeiro (Weber et
al., 1999). Densidades populacionais semelhantes têm sido apresentadas para
Gluconoacetobacter diazotrophicus em cana-de-açúcar (Reis et al., 2000),
cultura que se beneficia da fixação biológica. Tal espécie de bactérias também
tem sido isolada de abacaxizeiros no México (Tapia-Hernández et al., 2000), mas
não relatada em abacaxizais no Brasil (Weber et al., 1999).
No estudo em pauta, não se deu importância ao acúmulo de nutrientes pelas
plantas nem à identificação dos isolados de bactérias associados às mesmas e,
sim, aos benefícios da associação sobre a produção de frutas. Entretanto,
trabalhos poderiam ser realizados para avaliar a absorção de nutrientes pelas
plantas e a persistência de isolados de bactérias ao longo do ciclo do
abacaxizeiro.
CONCLUSÕES
1. O abacaxizeiro 'Cayenne Champac' teve bom desempenho sob irrigação no
Argissolo em Pacajus, Estado do Ceará, quando adubado com 8,1 g por planta por
ano de N, 2,2 g por planta de P2O5, 10,8 g por planta por ano de K2O e 1,35 g
por planta por ano de óxido silicatado, contendo 9,2 % de zinco, 2,2 % de boro,
0,8 % de cobre, 3,7 % de ferro, 3,4 % de manganês e 0,1% de molibdênio.
2. Cada quilograma de N fornecido propiciou incremento equivalente a 124,3 kg
ha-1 de frutos com coroa, na faixa de 4,86 a 8,1 g de N por planta por ano.
3. A inoculação de A. bogorensis AB219 nas mudas micropropagadas aumentou em
19,4 e 17,3% a massa fresca dos frutos sem e com coroa, em relação às plantas
não inoculadas de bactérias, na dose de 8,1 g de N por planta por ano.
4. A bactéria relacionada a B. cepacia AB213 aumentou em até 9,9% a massa
fresca dos frutos com coroa, em relação às plantas-controle, na dose de 4,86 g
de N por planta por ano.
