Respostas fisiológicas de plantas de soja coinoculadas com diferentes microorganismos e submetidas ao alagamento em condições de elevado CO2
Resumo
O aumento do CO2 atmosférico tem motivado pesquisas sobre seus impactos na vida terrestre,
com projeções indicando que os níveis atuais (419 µmol mol⁻¹) podem dobrar até o fim do
século. Simultaneamente, cresce a área sujeita a alagamentos por irregularidades nas chuvas,
com cerca de 17 milhões de km2 vulneráveis. O Brasil, maior produtor mundial de soja,
depende da inoculação com bactérias diazotróficas para altos rendimentos. No Rio Grande do
Sul, quarto maior produtor do pais, a soja é cultivada em rotação com arroz irrigado, em áreas
com histórico de alagamentos. Embora o aumento de CO2 beneficie o metabolismo de
carbono e nitrogênio em plantas C3, como a soja, o alagamento reduz fotossíntese e fixação
biológica de nitrogênio por Bradyrhizobium. A coinoculação com Rhizophagus intraradices e
Azospirillum brasilense destaca-se por mitigar estresses abióticos e melhorar o desempenho
metabólico das plantas. Nesse contexto, é essencial investigar os efeitos combinados do
aumento do CO2 atmosférico e do alagamento radicular, considerando também a influência da
coinoculação na resposta fisiológica da soja a essas condicoes. Assim, este trabalho teve como
objetivo elucidar adaptações no metabolismo do carbono e nitrogênio em plantas de soja
coinoculadas com Bradyrhizobium elkanii, Azospirillum brasilense e Rhizophagus
intraradices, cultivadas sob enriquecimento de CO2 e submetidas ao alagamento. Para isso,
plantas de soja foram expostas a elevado CO2 (750 µmol mol⁻¹) e alagamento. No primeiro
capítulo, plantas de soja foram cultivadas em vasos com solo, em câmaras de topo aberto com
CO₂ ambiente (a[CO2], 420 µmol mol⁻¹) e elevado (e[CO2], 750 µmol mol-1). No estágio V5,
foram submetidas a sete dias de alagamento seguidos por quatro dias de drenagem.
Avaliaram-se as enzimas fermentativas (álcool desidrogenase e lactato desidrogenase),
antioxidantes (superóxido dismutase, catalase e ascorbato peroxidase) e parâmetros
biométricos, como massa seca da parte aérea e raízes. A coinoculação sob e[CO2] atenuou os
efeitos do alagamento. Notavelmente, plantas inoculadas apenas com B. elkanii sob e[CO2]
mostraram desempenho semelhante às coinoculadas sob a[CO2], indicando que a
coinoculação reduz o estresse por alagamento com respostas fisiológicas comparáveis às de
plantas sob e[CO2]. No segundo capítulo, em condições similares, foram avaliadas as trocas
gasosas foliares, glicolato oxidase, glutamina sintetase, glutamato sintase e características
biométricas. O e[CO2] aumentou significativamente as trocas gasosas, principalmente em
plantas coinoculadas com Azospirillum (CA). De modo geral, o e[CO2] melhorou a
fotossíntese e suprimiu a fotorrespiração, enquanto o CA mitigou o estresse fotorrespiratório
causado pelo alagamento e preservou o metabolismo do nitrogênio. Os resultados mostram
que a coinoculação com Azospirillum sob e[CO₂] aumenta sinergicamente a resiliência da soja
ao alagamento, configurando uma estratégia sustentável para a agricultura. Por fim, no
terceiro capítulo, avaliou-se a coinoculação foliar de Azospirillum em plantas de soja
inoculadas inicialmente com Bradyrhizobium. Usando as mesmas variáveis do capitulo dois,
foi possível verificar uma alta eficiência da coinoculação foliar de Azospirillum. Em
condições normais de CO2, a coinoculação foliar é uma mais uma alternativa de coinoculação
que resulta na mitigação dos efeitos deletérios do algamento. Conclui-se que a coinoculação
com Azospirillum ou Rhizophagus é uma estratégia promissora para aumentar a tolerância da
soja ao alagamento, especialmente em cenários de mudanças climáticas e CO2 elevado. Os
resultados contribuem para o melhoramento de cultivares tolerantes e o avanço das técnicas
de coinoculação em soja.