Arbuscular mycorrhizal fungi and colonization stimulant in cotton and maize / Fungos micorrízicos arbusculares e estimulante da colonização na cultura do algodoeiro e do milho

ABSTRACT: The objective of this study was to evaluate the effects of inoculation with different arbuscular mycorrhizal fungi native to Cerrado, associated with the application of colonization stimulant (7-hydroxy, 4’-methoxy-isoflavone) at the initial growth of cotton and maize plants in a greenhouse. The experiment was carried out in a completely randomized design and 7x2 factorial scheme, with five species of arbuscular mycorrhizal fungi and combined inoculation (uniting all species in equal proportion) and native fungi, in the presence and absence of colonization stimulant in maize and cotton crops. Shoots dry matter (SDM), roots dry matter (RDM), mycorrhizal colonization and accumulation of calcium, zinc and phosphorus in the SDM were evaluated at flowering. Inoculation of arbuscular mycorrhizal fungi and the use of colonization stimulant at low density of arbuscular mycorrhizal fungi propagules was beneficial to plant development. Inoculation with mycorrhizal fungi demonstrated different effects for the various parameters evaluated in cotton and maize, and the application of colonization stimulant promoted higher mycorrhizal colonization and initial growth in cotton, when associated with native AMF, and in corn, when associated with inoculation with Dentiscutata heterogama, Gigaspora margarita and Rhizophagus clarus.

RESUMO: O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da inoculação com diferentes fungos micorrízicos arbusculares nativos do Cerrado, associados à aplicação de estimulante de colonização (7-hidroxi, 4’-metoxi-isoflavona) no crescimento inicial de plantas de algodão e milho em casa de vegetação. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado e esquema fatorial 7x2, com cinco espécies de fungos micorrízicos arbusculares e inoculação combinada (unindo todas as espécies em proporção igual) e fungos nativos, na presença e ausência de estimulante de colonização em culturas de milho e algodão. Avaliou-se a massa de matéria seca (SDM), matéria seca de raízes (RDM), colonização micorrízica e acúmulo de cálcio, zinco e fósforo na SDM. A inoculação com fungos micorrízicos arbusculares e o uso de estimulante de colonização em baixa densidade de propágulos de fungos micorrízicos arbusculares foi benéfico para o desenvolvimento da planta. A inoculação com fungos micorrízicos mostrou efeitos diferentes para os vários parâmetros avaliados no algodão e no milho, e a aplicação de estimulante de colonização promoveu maior colonização micorrízica e crescimento inicial no algodão quando associado à fungos micorrízicos arbusculares nativa e no milho quando associado à inoculação com Dentiscutata heterogama, Gigaspora margarita e Rhizophagus clarus.

Management systems and soil use on fractions and stocks of organic carbon and nitrogen total in cerrado latosol / Sistemas de manejo e uso do solo sobre as frações e estoque de carbono e nitrogênio em latossolo de cerrado

Cerrado areas are agricultural frontiers of Brazil, being important to know the dynamics of carbon and nitrogen in agricultural production systems. The objective of this study was to evaluate the effects of management and soil use in fractions and stocks organic carbon and nitrogen in the Cerrado soil. The experiment was conducted in Latosol with four treatments: native Cerrado (CE), no-tillage 18 years (NT), coffee 10 years (CF) and integrated system for agriculture (ISA) three years, evaluating the fractions and stocks of organic carbon and nitrogen in three depths. Soil management systems, at all depths, were not able to recover the organic carbon, nitrogen and their stocks in relation to the Cerrado. In the surface layer there was a decrease in the organic carbon content of 21, 33 and 46% for NT, CF and ISA respectively. Also there was a reduction in the nitrogen content in the surface layer of 33, 36 and 59% for the NT, CF and ISA respectively. Organic carbon varied from 74.3 Mg ha-1 in the CE, 58.8 Mg ha-1 in NT, 56.4 Mg ha-1 in CF and 50.8 Mg ha-1 in ISA. It was concluded that the total organic carbon, nitrogen and its fractions were effective in demonstrating the effects of managements and soil use; that of no-tillage and coffee were not efficient in the recovery of stocks of carbon and nitrogen requiring managements with more carbon input and the integrated production system is still in consolidation process.

Áreas de cerrado são fronteiras agrícolas do Brasil, sendo importante conhecer a dinâmica do carbono e nitrogênio em sistemas de produção agrícola. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do manejo e uso do solo em frações e estoques de carbono orgânico e nitrogênio em solo de Cerrado. O experimento foi realizado em Latossolo Vermelho com quatro tratamentos: Cerrado nativo (CE), plantio direto 18 anos (PD), área com café 10 anos (CF) e sistema integrado de produção agropecuária (SIPA) 3 anos avaliando as frações e estoques de carbono orgânico e nitrogênio em três profundidades. Os sistemas de manejo do solo, em todas as profundidades, não foram capazes de recuperar o teor carbono orgânico, nitrogênio e seus estoques em relação ao Cerrado. Na camada superficial houve diminuição no teor de carbono orgânico de 21, 33 e 46% para PD, CF e SIPA, respectivamente. Também verificou-se redução no teor de nitrogênio na camada superficial de 33, 36 e 59% para o PD, CF e SIPA, respectivamente. Os estoques de carbono orgânico variaram de 74,3 Mg ha-1 no CE, 58,8 Mg ha-1 no PD, 56,4 Mg ha-1 no CF e 50,8 Mg ha-1 no SIPA. Conclui-se que o carbono orgânico total, nitrogênio e suas frações foram eficientes para demonstrar os efeitos dos manejos e uso do solo; que os sistemas de PD e CF não foram eficientes na recuperação dos estoques de carbono e nitrogênio necessitando de manejos com maior entrada de carbono e que SIPA ainda esta em processo de consolidação.

Mycorrhization stimulant based in formononetin associated to fungicide and doses of phosphorus in soybean in the cerrado / Estimulante de micorrização a base de formononetina associado à fungicida e doses de fósforo em soja no cerrado

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are obligatory biotrophics, which complicates the feasibility of producing inoculants. Thus, the discovery of substances capable of stimulating mycorrhizal colonization, like the isoflavone formononetin emerges as a promising alternative to explore the benefits of AMF native soil in extensive crops system. The aim of this study was evaluate the application of the isoflavone formononetin (7-hydroxy-4'-methoxy isoflavone) andfungicide via seed in Cerrado soil in no-tillage system and fertilization with two doses of phosphorus in soybean under field and controlled conditions. In the field experiment the treatments were three levels of formononetin (0, 0.5 and 1.0 mg Formononetin seed-1) in the absence and presence of fungicide (Carbendazim + Thiram commercial mix) applied to seeds with two doses of phosphorus (100 % and 33% of the recommended fertilization). The study was conducted until the maturation of soybeans. The greenhouse conditions experiment was implemented with the same treatments used in the field research and the flowering stage of the soybean plant was simulated water stress during 10 days, returning to normal irrigation until to harvest the soybean grain. Applying of formononetin stimulated the increased of mycorrhizal colonization, number of nodules, vegetative growth and soybean production in the greenhouse. In the field research the treatments contributed to attenuate the negative effect of the fungicide Carbendazim + Thiram in soybean reflecting increased soybean production and adequate supply of soil phosphorus besides high density of propagules of natives AMF that contributed to reduce the benefits of stimulating mycorrhizal (formononetin) in this research.

Os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) são biotróficos obrigatórios, o que dificulta a viabilidade da produção de inoculantes. Com a descoberta de substâncias capazes de estimular a colonização micorrízica, o isoflavonóide formononetina surge como uma alternativa promissora para explorar os benefícios dos FMAs nativos do solo em cultivos extensivos. O objetivo do presente estudo foi de avaliar os efeitos das aplicações do isoflavonóide formononetina (7-hydroxy-4'-methoxy isoflavone) e de fungicida nas sementes em solo do Cerrado no sistema de plantio direto com duas doses de fósforo na cultura da soja em campo e em casa de vegetação. No experimento de campo os tratamentos foram três doses de formononetina (0, 0,5 e 1,0 mg de Formononetina semente-1); na ausência e presença de fungicida (Mistura comercial Carbendazim + Thiram) aplicado via semente e duas doses de fósforo (100 % e 33 % da adubação recomendada). O experimento de casa de vegetação foi implantado com os mesmos tratamentos utilizado no estudo em campo e na fase de florescimento das plantas de soja foi simulado um estresse hídrico, por 10 dias, retornando a irrigação normal até a colheita dos grãos. A aplicação de formononetina estimulou aumento da colonização micorrízica, número de nódulos, crescimento vegetativo e a produção de grãos soja em condições de déficit hídrico simulado em casa de vegetação e no no estudo de campo contribui para amenizar o efeito negativo dos fungicidas nas plantas de soja refletindo em aumento da produção da soja.

Atributos indicadores de qualidade em solos de cerrado no entorno do Parque Nacional das Emas, Goiás / Attributes quality indicators in cerrado soils surrounding the Parque Nacional das Emas, state of Goiás, Brazil

A incorporação de áreas nativas aos sistemas produtivos tem provocado alterações em ecossistemas, especialmente em regiões tropicais e, devido ao uso inadequado do solo, tem resultado na rápida perda do carbono orgânico. O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto de sistemas de manejo e uso do solo sobre a biomassa e a atividade microbiana, assim como o estoque de carbono orgânico total e suas frações em um Latossolo Vermelho distrófico e um Neossolo Quartzarênico de Cerrado. Os sistemas de manejo e uso no Neossolo Quartzarênico foram: Cerrado nativo, integração lavoura-pecuária, pastagem, plantio direto 1 (soja/braquiária) e plantio direto 2 (milho/braquiária). No Latossolo Vermelho os sistemas foram: Cerrado nativo, integração lavoura-pecuária, plantio convencional, plantio direto 3 (soja/nabo/milho/nabo) e plantio direto 4 (soja/milho/sorgo/soja). Para ambos os solos avaliados, o sistema de integração lavoura-pecuária promoveu melhorias nos teores de carbono da biomassa microbiana e nos estoques de carbono do solo. No Neossolo Quartzarênico, os sistemas de plantio direto não foram capazes de promover incrementos no carbono da biomassa microbiana, na atividade da urease, na hidrólise do diacetato de fluoresceína e no estoque do carbono da fração leve. No Latossolo Vermelho, o sistema de plantio convencional promoveu redução no estoque de carbono orgânico total e no carbono da fração leve livre do solo. Além disso, os sistemas conservacionistas desse solo, apesar de incrementarem o estoque de carbono orgânico do solo, promoveram perdas de carbono da fração leve em relação ao Cerrado nativo.

Incorporation of native areas to production systems induced changes in ecosystems, especially in tropical regions, due to inappropriate land use, resulting in the rapid loss of organic carbon. This study aimed to evaluate impact of soil management and land use on biomass and microbial activity, as well as soil organic carbon and its fractions in an Oxisol and Quartzipsamment in Cerrado. Management and land use systems in Quartzipsamment were native vegetation, crop-livestock integration, pasture, no-till 1 (soybean/Brachiaria) and two no-till 2 (corn/Brachiaria). In Oxisol the systems were native vegetation, crop-livestock integration, conventional tillage, no-till 3 (soybean /radish/corn/radish) and no-till 4 (soybean/ corn/sorghum/soybean). Both soils evaluated, integrated crop-livestock improved the microbial biomass levels and soil carbon pools. In Quartzipsamment, management and land use systems not increased microbial biomass carbon, urease activity, hydrolysis of fluorescein diacetate and the carbon stock of the light fraction. In Oxisol, conventional tillage system decreased soil organic carbon and total carbon in the free light fraction soil. Furthermore, although it increased the organic carbon soil losses, the soil conservation systems enhanced the light fraction carbon in relation to native vegetation.