Desenvolvimento de mudas de mirtileiro inoculadas com fungos micorrízicos arbusculares

Development of seedlings of blueberry inoculated arbuscular mycorrhizal fungi

PROPAGAÇÃO

Desenvolvimento de mudas de mirtileiro inoculadas com fungos micorrízicos arbusculares¹

Development of seedlings of blueberry inoculated arbuscular mycorrhizal fungi

Daniela da Hora Farias^I; Marília Alves Brito Pinto^II; Bruno Carra^III; Márcia Wulff Schuch^IV; Paulo Vítor Dutra de Souza^V

^IEng. Agr., Doutoranda em Fitotecnia, Universidade Federal de Viçosa (UFV), Viçosa, Minas Gerais, Brasil. E-mail: [e-mail]

^IIEng. Agr., Doutoranda em Agronomia, Universidade Federal de Pelotas (UFPel/FAEM). Pelotas, Rio Grande do Sul, Brasil. E-mail: [e-mail] ^IIIEng. Agr., Mestrando em Agronomia, Universidade Federal de Pelotas (UFPel/FAEM). Pelotas, Rio Grande do Sul, Brasil. E-mail: [e-mail]

^IVProf. Adjunto, Departamento de Fitotecnia, Universidade Federal de Pelotas (UFPel/FAEM). Pelotas, Rio Grande do Sul, Brasil. E-mail: [e-mail]

^VEng. Agr., Doutor. Faculdade de Agronomia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil. E-mail: [e-mail], bolsista CNPq

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da inoculação de fungos micorrízicos arbusculares (Glomus clarum Nicolson e Schenck, Glomus etunicatum Becker e Gerd Gigaspora margarita Becker e Hall e Scutellospora heterogama Nicolson e Gerd) em mudas micropropagadas de mirtileiro da cultivar Woodard. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com cinco tratamentos, quatro repetições por tratamento e seis plantas por parcela. As plantas inoculadas com G. margarita apresentaram maior altura e biomassa seca das raízes. Os tratamentos com S. heterogama e G. margarita apresentaram os maiores resultados para a biomassa verde das raízes. O desempenho foi relacionado com as taxas de colonização das raízes que, nas plantas inoculadas com G. margarita e S. heterogama, foram de 48,2 e 45,1%, respectivamente. Para os teores nutricionais, as plantas inoculadas com S. heterogama, G. etunicatum, G. clarum e G. margarita proporcionaram maiores teores de N e P na parte aérea das plantas.

Termos para indexação: Micropropagação, Vaccinium sp., endomicorrizas, crescimento.

ABSTRACT

The objective of this study was to measure the effect of inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi (Glomus clarum Nicolson and Schenck, Glomus etunicatum Becker and Gerd, Gigaspora margarita Becker and Hall and Scutellospora heterogama Nicolson and Gerd) in seedlings of blueberry cultivars Woodard. The experimental design was a randomized block with five treatments, with four plots per treatment and six plants per plot. Plants inoculated with G. margarita showed greater height and dry weight of roots. The treatments with S. heterogama and G. margarita showed the highest results for the green biomass of roots. The performance was related to the rate of colonization of roots, plants inoculated with G. margarita and S. heterogama, were 48.2 and 45.1%, respectively. For the nutritional contents, plants inoculated with S. heterogama, G. etunicatum, G. clarum and G. margarita provided higher levels of N and P in the shoots.

Index terms: Micropropagation, Vaccinium sp., endomycorrhizaes, growth.

INTRODUÇÃO

O mirtilo (Vaccinium spp.) é uma fruta nativa dos Estados Unidos e Canadá, sendo considerada uma cultura recentemente explorada pelo homem, já que até o início do século XX sua exploração era apenas extrativa nesses países (SANTOS, 2004). A cultura está em franca expansão em países da América do Sul, como Chile, Argentina e Uruguai (ANTUNES et al., 2008). O crescimento das áreas cultivadas deve-se ao aumento do consumo de produtos saudáveis e com alto potencial antioxidante (PANNUNZIO et al., 2011). O mirtilo é uma fruta muito apreciada devido ao seu sabor exótico, seu valor econômico e seus poderes medicinais, sendo conhecida como a fruta da longevidade, característica conferida devido ao alto conteúdo de antocianidinas contidas nos pigmentos hidrossolúveis de cor azulpúrpura do fruto (VIZZOTTO et al., 2012).

A cultura do mirtilo, apesar de sua grande importância comercial em outros países, no Brasil, ainda é incipiente, concentrando-se no Rio Grande do Sul, Santa Catarina, sul do Paraná e entorno de Curitiba, São Paulo e sul de Minas Gerais (ANTUNES, 2005). Para que esta cultura se torne um grande potencial, há a necessidade da disponibilização comercial de mudas de qualidade (PELIZZA et al., 2011). Segundo Ristow et al. (2009), além do baixo enraizamento, o mirtileiro apresenta lento desenvolvimento e baixo índice de sobrevivência das mudas após a formação das raízes.

A introdução de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) tem-se tornado uma tecnologia interessante nos programas de produção de mudas de boa qualidade, pois permite abreviar o tempo de formação da muda de várias fruteiras, como mamão (MARTINS et al., 2000), maracujazeiro-doce (ANJOS et al., 2005), cajueiro (WEBER et al., 2004), bananeira (LINS et al., 2003), pessegueiro (NUNES et al., 2011) e videira (ANZANELLO et al., 2011).

As associações micorrízicas arbusculares (MAs) ocorrem na maioria das espécies vegetais. Uma vez estabelecida a simbiose entre FMAs e os sistemas radiculares das plantas, esta normalmente proporciona incrementos na absorção de nutrientes do solo, contribuindo para o crescimento vegetal, sobretudo em solos com baixo teor de nutrientes (MIRANDA, 2008; KIRIACHEK et al., 2009). Os benefícios dessa simbiose devem-se a fatores nutricionais, principalmente ao aumento da absorção de nitrogênio (SOUZA et al., 2005), fósforo e potássio (CALVET et al., 2003). Além de melhorar o estado nutricional das mudas, os FMAs aceleram o crescimento e melhoram o vigor das mesmas em sua fase de formação (CALVET et al., 2003; SOUZA et al., 2005).

Objetivou-se, neste trabalho, avaliar o efeito da inoculação de quatro espécies de FMAs em mudas micropropagadas de mirtileiro sobre o desenvolvimento vegetativo e os teores de macronutrientes em plantas da cv. Woodard.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido no Laboratório de Micropropagação de Plantas Frutíferas e na casa de vegetação pertencente ao Departamento de Solos, da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, na Universidade Federal de Pelotas, no município de Capão do Leão (RS), no período de 09 de maio de 2011 até 10 de outubro de 2011.

Para a produção de mudas micropropagadas, foram utilizados segmentos caulinares, como explantes de mirtileiro cv. Woodard, pertencentes ao grupo Rabbiteye, com sete gemas e folhas, produzidas no Laboratório de Micropropagação de Plantas Frutíferas, em meio nutritivo WPM - Wood Plant Media (LLOYD; McCOWN, 1980), acrescido de 100 mg L^-1 de mioinositol, 30 g L^-1 de sacarose e 6 g L^-1 de Ágar. O pH do meio de cultura foi ajustado para 5,0 antes da adição do ágar. Na fase da multiplicação, foram adicionados 5 mg de 2iP (citocinina).

O enraizamento foi realizado ex-vitro, em casa de vegetação, por um período de dois meses. Os explantes, com cinco a oito pares de folhas, foram imersos em solução de ácido indolbutírico (AIB), na concentração de 250 mg L^-1, por 10 minutos, para estimular seu enraizamento. Em seguida, foram transferidas e acondicionadas em bandejas plásticas transparentes fechadas (cumbucas plásticas), contendo vermiculita expandida de granulometria média. O AIB foi diluído em NaOH 1N e em álcool etílico a 70%. As bandejas foram acondicionadas em casa de vegetação, com temperatura controlada (º 25 ºC). Decorridos dois meses, os explantes já enraizados ex vitro foram transferidos para sacos de polietileno preto (tamanho 10 x 15 cm), contendo substrato comercial Carolina^®, composto por Turfa Canadense, Vermiculita e Casca de Arroz.

Imediatamente antes da transferência, procedeu-se à adição dos inóculos de FMA ao substrato (5 g / por saco plástico), na região central do substrato. O inóculo era constituído de raízes e solo rizosférico de braquiária (Brachiaria decumbens Stapf.), espécie vegetal utilizada para multiplicar, por meio de cultivo monospórico, cada uma das espécies de FMA. As espécies de FMA testadas foram Gigaspora margarita (Becker & Hall), Glomus clarum (Nicolson & Schenck), Glomus etunicatum (Becker & Gerd) e Scutellospora heterogama (Nicolson & Gerd). As plantas-testemunha não receberam inóculo. A irrigação foi realizada com pulverizador manual, de acordo com sua necessidade, com o pH da água de aproximadamente 5,0, sendo este reduzido com o uso do produto comercial SolP30@.

Para mensurar a influência da micorrização nas mudas de mirtileiro, foram analisados altura das plantas, número de brotações, comprimento das brotações, biomassa seca da parte aérea e raízes, análise de macronutrientes das folhas e determinação da colonização radicular com FMA. Inicialmente, as avaliações da altura das plantas, do número de brotações e do comprimento das brotações foram realizadas durante onze semanas, com o intuito de identificar o momento exato da atuação dos FMAs nas plantas e, posteriormente, passando a avaliá-las quinzenalmente, durante três meses.

Para a altura das plantas e o comprimento das brotações, a mensuração foi realizada através de uma régua milimetrada. Sendo que, para a altura, a avaliação foi feita desde o colo até o ápice da haste principal. O número de brotações foi analisado através de contagem das mesmas. Para a avaliação da biomassa seca, as plantas foram divididas em parte aérea e sistema radicular, onde foram devidamente lavadas com água destilada e pesadas. Logo após, as amostras foram acondicionadas em sacos de papel e levadas à estufa com circulação forçada de ar, onde se procedeu à secagem a 70ºC até peso constante e pesagem em balança analítica.

Para avaliar a colonização radicular por FMA, raízes de mirtilo foram coletadas na base e na extremidade da copa, sendo separadas do substrato com água corrente e clarificadas segundo a técnica descrita por Phillips e Hayman (1970), modificada por Gianinazzi e Gianinazzi-Pearson (1992). As raízes foram colocadas em béquer com solução de hidróxido de potássio (KOH) a 10 %, durante 20 minutos, a 90ºC, em banho-maria. Após a fase do KOH, adicionou-se uma solução de água oxigenada (H₂O₂) a 10%, durante 5 minutos. Em seguidas, as raízes foram lavadas cinco vezes em água destilada e acidificadas por 5 minutos em solução de ácido acético a 5 %. Para o processo de coloração, as raízes foram coradas com azul de tripan (0,075 g de azul de tripan misturado a 500 mL de glicerol, 450 mL de água, 50 mL de ácido clorídrico a 2 %) e incubadas durante 1 minuto a 90 ºC. Posteriormente, as raízes coradas foram lavadas com água destilada para a retirada do excesso do corante e conservadas em lactoglicerol. A observação da colonização de FMA foi feita em microscópio óptico, segundo Giovannetti e Mosse (1980). Foram montadas cinco lâminas para cada amostra de raiz, contendo dez segmentos de raízes de aproximadamente um centímetro em cada lâmina. A porcentagem de raízes colonizadas foi obtida através da relação: número de segmentos infectados/total analisado.

O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com cinco tratamentos (inoculação de quatro espécies de FMA e sem inoculação), quatro repetições e seis plantas por parcela, num total de 120 plantas. Os dados foram submetidos à análise de variância (ANOVA) das características avaliadas, e, logo, quando significativos, para a comparação das médias, foram aplicados os testes de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade de erro para comparar tratamentos de inoculação e o de Dunnet, a 5% de significância, para comparar os tratamentos de inoculação com a testemunha.

Em todas as análises, foi utilizado o software estatístico SAS (Statistical Analysis System, 1985).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os FMAs foram eficientes em incrementar a altura, o comprimento das brotações e o comprimento das raízes das plantas (Tabela 1). Dentre as espécies de FMAs, G. margarita foi superior aos demais tratamentos, inclusive à testemunha. Quanto ao número de brotações, os tratamentos Scutellospora heterogama, Glomus etunicatum, Glomus clarum e Gigaspora margarita não apresentaram diferença entre si nem quando comparadas à testemunha. Com relação ao comprimento das brotações, todos os tratamentos apresentaram comportamento semelhante entre si. Entretanto, só o tratamento Gigaspora margarita foi superior quando comparado à testemunha. Para a variável comprimento das raízes, os tratamentos não diferiram entre si. Entretanto, quando comparados à testemunha, todos os tratamentos foram superiores.

Büttenbender (2001) verificou que, para porta-enxerto de videira, os tratamentos com Glomus clarum e Scuttelospora heterogama não diferiram da testemunha, ou seja, não houve efeito sobre o crescimento. Silva et al. (1998), trabalhando com mudas de pupunheira (Bactris gasipaes) inoculadas com Glomus clarum e Glomus etunicatum, mostraram que as mudas inoculadas apresentaram altura superior às plantas não inoculadas. Este resultado não corrobora os dados obtidos neste trabalho, visto que se obtiveram resultados de crescimento em altura diferenciados entre as espécies de FMA inoculados e a cultivar, sendo que apenas Gigaspora margarita foi superior à testemunha. De acordo com alguns trabalhos, o fungo Gigasopra margarita está entre as espécies de FMAs que mais têm promovido grandes respostas no crescimento de fruteiras, como macieira (KON, 1995) e goiabeira (SAMARÃO; MARTINS, 1999). Ainda Samarão e Martins (1999) obtiveram resposta significativa no crescimento de mudas de goiabeira quando inoculadas com Gigaspora margarita, em comparação com Glomus clarum.

De acordo com os resultados alcançados para o comprimento do sistema radicular, onde as plantas inoculadas tiveram maior estímulo à formação de raízes em relação às plantas não inoculadas, Gendiah (1991) também verificou que mudas de videira, ao serem inoculadas com FMAs, tendem a ter maior comprimento radicular e crescimento da parte aérea em relação às não submetidas à inoculação. Segundo Silveira et al. (2002), a afinidade de cada espécie de FMA inoculada em plantas frutíferas é o principal fator para acarretar um crescimento diferenciado nestas plantas.

Houve interação entre o efeito dos FMAs e a produção de biomassa verde e seca da parte aérea inoculada com Gigaspora margarita, sendo o mesmo superior aos demais tratamentos (Tabela 2). Quando comparadas à testemunha, todos os tratamentos diferiram ao nível de 5% de probabilidade, pelo teste Dunnet. Com relação à biomassa verde das raízes, as plantas inoculadas com Scutellospora heterogama e Gigaspora margarita apresentaram os maiores resultados. Quando comparados à testemunha, os tratamentos Scutellospora heterogama, Glomus etunicatum e Gigaspora margarita diferiram ao nível de 5% de probabilidade, pelo teste Dunnet. Já em relação à biomassa seca das raízes, Gigaspora margarita diferiu dos demais tratamentos e foi superior à testemunha. A colonização nas raízes pelos fungos Scutellospora heterogama e Gigaspora margarita diferiu a 5% de probabilidade, pelo teste Tukey, dos demais tratamentos. No entanto, todos os tratamentos foram superiores quando comparados à testemunha.

Trindade et al. (2001) observaram grande acréscimo de matéria seca da parte aérea em plantas de variedades de mamoeiro inoculadas com Glomus clarum e Gigaspora margarita. Silva et al. (2004), trabalhando com maracujazeiro-doce, observaram que os FMAs têm capacidade de aumentar a taxa fotossintética da planta, incrementando a matéria seca da parte área. Silva et al. (1999), trabalhando com porta-enxerto de videira micropropagado, observaram maior peso da biomassa seca das raízes quando inoculado aos fungos Scutellospora heterogama e Glomus clarum. Entretanto, dentre os FMAs avaliados, apenas os Scutellospora heterogama, Glomus etunicatum e Gigaspora margarita diferiram dos demais tratamentos para estes parâmetros. Estes resultados comprovam novamente que os benefícios provenientes da simbiose dependem da espécie de FMA utilizada. Estas diferenças podem ser explicadas, também, pelo tempo em que a planta de mirtilo permaneceu em contato com os FMAs. Algumas espécies de fungos, provavelmente, precisam de um período maior para se adaptarem e, consequentemente, demonstrarem seus efeitos.

De acordo com os resultados obtidos neste estudo para a intensidade de colonização radicular, todas as espécies testadas colonizaram as raízes de mirtilo (Tabela 2). Porém Gigaspora margarita (48,2%) e Scutellospora heterogama (45,1%) obtiveram a maior intensidade. Esse potencial de colonização radicular nas mudas de mirtilo pode explicar os resultados significativos obtidos nas características avaliadas referentes à promoção de crescimento.

Conforme relatado por Costa et al. (2001), a eficiência da associação entre FMA e plantas frutíferas é regulada pelos genótipos envolvidos, em interação com o ambiente (SILVEIRA et al., 2002). Entretanto, além das respostas aos fatores climáticos e de solo, a compatibilidade entre os genótipos dos FMAs e das plantas é determinante para o início do processo de infecção e colonização das raízes (SILVEIRA, 2002). Segundo Silva et al. (2004), os FMAs, quando são utilizados na produção de mudas frutíferas em condições homogêneas de substrato e de ambiente,seus benefícios proporcionados pela simbiose podem ser atribuídos à combinação FMA X hospedeiro, pela existência de maior compatibilidade funcional entre a frutífera e a espécie de FMA.

Os teores de macronutrientes na parte aérea dos tratamentos com FMAs encontram-se na Tabela 3. Os tratamentos com Scutellospora heterogama, Glomus etunicatum, Glomus clarum e Gigaspora margarita proporcionaram maiores teores de N e P na parte aérea das plantas. Quanto aos teores de K, todos os tratamentos foram superiores à testemunha, sendo que Gigaspora margarita proporcionou o maior teor foliar, e Glomus clarum, valor intermediário. Quanto aos conteúdos de Ca e Mg encontrados nos tecidos da parte aérea, todos os tratamentos apresentaram resultados semelhantes, inclusive não diferindo da testemunha. As plantas colonizadas por FMAs apresentaram melhor absorção de nutrientes comparadas às não colonizadas. Este resultado explica um bom desenvolvimento inicial das plantas de mirtilo micorrizadas, conforme descrito por Ozdemir et al. (2010) e Anzanello et al. (2011). De acordo com Siqueira et al. (2002), esta diferença de crescimento das plantas inoculadas e das não inoculadas pode ser atribuída ao efeito de as hifas externas dos FMAs possibilitarem, ao sistema radicular das plantas hospedeiras, maior assimilação de nutrientes.

A maior absorção de nitrogênio pelas plantas inoculadas com FMAs contribuiu para que esses tratamentos proporcionassem maior altura, comprimento de brotação, biomassa fresca e seca da parte aérea e das raízes, quando comparados à testemunha (Tabelas 1 e 2).

Os resultados dos nutrientes encontrados neste estudo mostram que, além de os tratamentos com FMAs apresentarem maiores teores de macronutrientes nos tecidos vegetais em relação à testemunha, os teores de N, P e K alcançaram os valores ótimos para cultura do mirtilo, conforme os sugeridos por Freire (2004). Pode-se afirmar, então, que o período total do experimento, de 150 dias, foi suficiente para as micorrizas explorarem bem o substrato.

Segundo Minhoni e Auler (2003), os fungos micorrízicos são vitais para as plantas, pois podem proporcionar aumento de até 25% na absorção de N (SIQUEIRA et al., 2002), 80% na absorção de P (MARSCHNER; DELL, 1994) e 60% para o K (SIQUEIRA et al., 2002). Ainda segundo Minhoni e Auler (2003), os FMAs são de fundamental importância para as plantas, em função de sua capacidade de induzir maior absorção do fósforo e potássio. Com os resultados significativos em relação à testemunha obtidos neste estudo, podese relacionar este resultado às boas condições que foram proporcionadas, principalmente o valor do pH, que beneficiou a colonização dos FMAs nas raízes, propiciando maior absorção de fósforo do substrato. De acordo com Tedesco et al. (2004), o fósforo e o potássio são elementos com grande mobilidade no tecido vegetal, porém são pouco móveis no solo, além de terem baixa solubilidade.

Segundo Silveira (1999), o cálcio e o magnésio são elementos essenciais em processos fisiológicos, como a regulação da hidratação, ativação de enzimas e, no caso do magnésio, na fotossíntese. De acordo com resultados obtidos por Souza (1995) em plantas frutíferas, verificou-se que os FMAs têm o poder de reduzir a absorção do cálcio e do magnésio. De acordo com Souza et al. (2005), a concentração de cálcio e de magnésio em plantas de Citrus submetidas à inoculação com FMAs é semelhante à concentração presente em plantas não colonizadas, pela inibição da absorção desses elementos, devido a um efeito tampão ocasionado pelos FMAs. Nunes et al. (2008) observaram em porta-enxerto de pessegueiro, inoculado com FMAs, níveis baixos de cálcio e magnésio nos tecidos das plantas. Este resultado corrobora os resultados obtidos com as espécies de FMAs analisadas neste trabalho.

CONCLUSÕES

A eficiência da simbiose dos fungos micorrízicos arbusculares FMA depende da interação específica com a espécie de FMA inoculada e o hospedeiro.

O uso da espécie de FMA melhora o estado nutricional na produção de mudas de mirtilo da cultivar utilizada.

Gigaspora margarita mostra-se eficiente em proporcionar maior desenvolvimento vegetativo das plantas de mirtilo da cultivar Woodard.

Recebido em: 15-03-2013.

Aceito para publicação em: 30-04-2014.

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(Trabalho 128-13)

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  19 Nov 2014
• Data do Fascículo
  Set 2014

Histórico

• Aceito
  30 Abr 2014
• Recebido
  15 Mar 2013