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Tipo: Tese
Título: Estratégias de inoculação e coinoculação de bioinsumos e adubação nitrogenada para mitigação do estresse hídrico na cultura do milho em região semiárida
Título em inglês: Inoculation and co-inoculation strategies of bioinputs and nitrogen fertilization for mitigating water stress in maize cultivation in semi-arid regions
Autor(es): Nogueira, Danilo Batista
Orientador: Silva, Alexsandro Oliveira da
Palavras-chave em português: Déficit hídrico;Zea mays L.;Bacillus aryabhattai;Azospirillum brasilense;Produtividade
Palavras-chave em inglês: Water deficit;Zea mays L.;Bacillus aryabhattai;Azospirillum brasilense;Productivity
Data do documento: 2025
Citação: NOGUEIRA, Danilo Batista. Estratégias de inoculação e coinoculação de bioinsumos e adubação nitrogenada para mitigação do estresse hídrico na cultura do milho em região semiárida. 2025. 87 f. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) – Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.
Resumo: O déficit hídrico, especialmente em regiões áridas e semiáridas, é um dos principais fatores limitantes na cultura do milho. Bioinsumos, como bactérias promotoras de crescimento, representam alternativas promissoras para melhorar a resiliência das plantas ao estresse hídrico, promovendo maior crescimento radicular e produção de fitormônios, como o ácido abscísico, que regula o fechamento estomático e reduz a perda de água. Objetivou-se avaliar os efeitos da inoculação e coinoculação com Bacillus aryabhattai e Azospirillum brasilense sobre o desempenho agronômico e fisiológico da cultura do milho sob condições de déficit hídrico em diferentes fases fenológicas, além de estimar o coeficiente de sensibilidade ao déficit hídrico (Ky) e a viabilidade econômico-social dos sistemas de manejo estudados. O estudo foi conduzido em dois ciclos (2023 e 2024), em condições de campo, sob delineamento em blocos casualizados, em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram compostas por cinco estratégias de irrigação: irrigação plena (IP), déficit regular (IDR50%), déficit controlado nas fases vegetativa (IDCV50%), de florescimento e formação de grãos (IDCF50%) e de enchimento de grãos (IDCE50%). As subparcelas receberam quatro manejos de bioinsumos aplicados via tratamento de sementes: A (inoculação com B. aryabhattai), V (coinoculação com B. aryabhattai + A. brasilense), P (controle positivo, sem bioinsumo, mas com adubação nitrogenada) e B (controle negativo, sem uso de nitrogênio mineral ou bioinsumo). Avaliaram-se variáveis agronômicas, fisiológicas (fotossíntese-A, transpiração-E, condutância estomática-gs, Concentração interna de CO2-Ci, A/Ci e Índice SPAD), eficiência do uso da água, Ky e indicadores econômicos, incluindo renda agrícola líquida e área mínima necessária para assegurar a reprodução social da unidade produtiva. Os resultados indicaram que a inoculação dos bioinsumos promoveu efeitos fisiológicos pontuais sob déficit hídrico, mas sem expressividade estatística em grande parte dos tratamentos, especialmente no segundo ciclo. Por outro lado, a irrigação com déficit controlado na fase vegetativa (IDCV50%) demonstrou ser a estratégia mais eficiente, combinando menores valores de Ky (<1), manutenção da produtividade e maior viabilidade econômica. Os tratamentos com irrigação plena e coinoculação também apresentaram retorno econômico superior, com destaque para a redução da área mínima necessária por trabalhador rural, reforçando o potencial dessas práticas para a agricultura familiar. A análise do coeficiente Ky confirmou maior sensibilidade da cultura nas fases de florescimento e enchimento de grãos, enquanto o déficit hídrico em fase vegetativa foi melhor tolerado. Conclui-se que a adoção de estratégias de irrigação deficitária controlada em fases menos sensíveis, associada ou não ao uso de bioinsumos, pode representar uma alternativa viável para otimizar o uso da água, reduzir custos de produção e garantir sustentabilidade agronômica e socioeconômica do cultivo do milho em regiões semiáridas.
Abstract: Water deficit, especially in arid and semi-arid regions, is one of the main limiting factors in maize cultivation. Bioinputs, such as plant growth-promoting bacteria, represent promising alternatives to enhance plant resilience under water stress by stimulating root growth and the production of phytohormones, such as abscisic acid, which regulates stomatal closure and reduces water loss. This study aimed to evaluate the effects of inoculation and co-inoculation with Bacillus aryabhattai and Azospirillum brasilense on the agronomic and physiological performance of maize under water deficit conditions at different phenological stages, as well as to estimate the crop sensitivity coefficient to water deficit (Ky) and assess the economic and social viability of the management systems employed. The experiment was conducted under field conditions during two cropping seasons (2023 and 2024), using a randomized block design in a split-plot arrangement with four replications. The main plots consisted of five irrigation strategies: full irrigation (IP), regular deficit (IDR50%), and controlled deficits during the vegetative stage (IDCV50%), flowering and grain formation stage (IDCF50%), and grain filling stage (IDCE50%). The subplots comprised four bioinput managements applied via seed treatment: A (inoculation with B. aryabhattai), V (co-inoculation with B. aryabhattai + A. brasilense), P (positive control, without bioinputs but with mineral nitrogen fertilization), and B (negative control, without mineral nitrogen or bioinputs). The variables evaluated included agronomic parameters, physiological attributes (photosynthetic rate - A, transpiration rate - E, stomatal conductance - gs, internal CO₂ concentration - Ci, carboxylation efficiency -A/Ci, and chlorophyll content - SPAD index) as well as water use efficiency, Ky, and economic indicators including net farm income and the minimum land area required to ensure the social reproduction of the production unit. The results indicated that the use of bioinputs had limited physiological effects under water deficit, with no statistically significant impacts in most treatments, particularly in the second season. In contrast, controlled deficit irrigation during the vegetative stage (IDCV50%) proved to be the most efficient strategy, combining lower Ky values (<1), stable yield levels, and greater economic feasibility. Treatments involving full irrigation and co-inoculation also showed higher economic returns, notably through a reduction in the minimum land area needed per rural worker, highlighting the potential of such practices for family farming systems. The Ky analysis confirmed greater crop sensitivity to water stress during the flowering and grain filling stages, while vegetative-stage deficit was better tolerated. It is concluded that adopting controlled deficit irrigation strategies during less sensitive growth stages, with or without the use of bioinputs, can represent a viable alternative for optimizing water use, reducing production costs, and ensuring the agronomic and socio-economic sustainability of maize cultivation in semi-arid regions.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/83138
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0000-0002-4989-0206
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/8154358064658986
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0001-5528-9874
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/4675666127862790
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:PPGENA - Teses defendidas na UFC

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