UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE BIOCIÊNCIAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOLOGIA DE FUNGOS ANGELO SOUTO DE SANTANA PRODUÇÃO DE INÓCULO DE FUNGOS MICORRÍZICOS ARBUSCULARES RECIFE 2017 ANGELO SOUTO DE SANTANA PRODUÇÃO DE INÓCULO DE FUNGOS MICORRÍZICOS ARBUSCULARES Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Biologia de Fungos do Departamento de Micologia do Centro de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Pernambuco, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Doutor em Biologia de Fungos. Orientadora: Dra. Leonor Costa Maia Co-orientadora: Dra. Uided Maaze Tibúrcio Cavalcante RECIFE 2017 ANGELO SOUTO DE SANTANA PRODUÇÃO DE INÓCULO DE FUNGOS MICORRÍZICOS ARBUSCULARES Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Biologia de Fungos do Departamento de Micologia do Centro de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Pernambuco, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Doutor em Biologia de Fungos. Aprovado em 28/02/2014 COMISSÃO EXAMINADORA _____________________________________________ Dra. Leonor Costa Maia – (Orientador) Universidade Federal de Pernambuco _____________________________________________ Dr. Aldo Vilar Trindade – Examinador Externo Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – Embrapa Mandioca e Fruticultura _____________________________________________ Dra. Márcia do Vale Barreto Figueiredo – Examinador Externo Instituto Agronômico de Pernambuco – Laboratório de Biologia de Solo _____________________________________________ Dr. Romero Francisco Vieira Carneiro – Examinador Externo Instituto de Ciência e Tecnologia – Universidade Federal de Alfenas ____________________________________________ Dr. Gladstone Alves da Silva – Examinador Interno Dedico aos meus pais, Amaro Colaço de Santana e Edilene Souto de Santana, ao meu irmão, Adriano Souto de Santana, aos meus avós Marina Silva Souto e Severino Silva Souto (In memoriam), por todo apoio e incentivo. A minha esposa e companheira de sempre Renata Tiné e a minha princesinha Maria Eduarda que veio para esse mundo nos trazer ainda mais alegria. AGRADECIMENTOS A Deus, pela benção sempre dada, proporcionando força para enfrentar todos os obstáculos encontrados e por permitir que eu seja a pessoa que sou hoje. A toda minha família, a minha esposa Renata Tiné e a minha filha Maria Eduarda que veio me proporcinar mais força para vencer todas as minhas dificuldades. Aos meus amigos, que me apoiaram durante a execução desse trabalho, mesmo estando distante sempre incentivando. À minha orientadora, Profa Leonor Costa Maia, pelos ensinamentos passados desde a época da graduação e mestrado e pela atenção, paciência e por ter acreditado no meu potencial. À minha co-orientadora, Profª Uided Maaze Tiburcio Cavalcante, que sempre me passou conselhos, ensinamentos, algumas vezes carões, mas sempre com intuito de me ajudar e desejar o melhor para meu caminho no desenvolver da Tese. À Profª Adriana Mayumi Yano de Melo, pelos ensinamentos passados durante toda a realização da minha pesquisa, por ter contribuido bastante na execução dos experimentos e pela confiança depositada. À Profª Elaine Malosso e ao Profº Gladstone Silva pelo convívio no laboratório e pela contribuição dada nos momentos de conversas em relação aos meus trabalhos que estavam sendo executados. Ao Profº Everardo Valadares de Sa Barreto Sampaio, pela enorme contribuição no desenvolvimento dos artigos, pelas ajudas nas análises estatísticas e por todo incentivo passado durante nossas conversas nos momentos das dúvidas. Meu eterno agradecimento. A todos os professores que fazem parte do Programa de Pós Graduação em Biologia, pela imensa contribuição da minha formação e também por todos os momentos de descontrações passados nos corredores do Departamento de Micologia. A Renata Souza, pela enorme contribuição nas leituras dos trabalhos, pela ajuda nos experimentos e pelas palavras de incentivo que foram sempre importantes nos momentos de fraqueza. À Araeska Carenna, Anuska Cannuêla e Inácio Pascoal, pela grande amizade formada e também por toda a ajuda no desenvolver dos experimentos. A João Ricardo, Vilma Santos, Indra Escobar, Cláudia Elizabete e Daniele Karla pela amizade, companheirismo e por todos os momentos maravilhosos vividos nesses anos de laboratório. Aos colegas de Laboratório de Micorrízas: Bruno, Camilla, Catarina, Dani Magna, Débora, Fred, Ingrid, Iolanda, Joana, Josiane, João Jorge, Juliana, Larissa, Lyssandra, Mayra, Moacir, Natália, Neto, Rejane pela ajuda e alegria durante a minha estada no laboratório. Aos amigos dos outros laboratórios do Departamento de Micologia. À Aline Passos e Eliene Matos pela ajuda no desenvolvimento do experimento em Petrolina. Aos que tenham contribuído de alguma forma na realização do meu trabalho e na minha formação profissional. RESUMO Os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) promovem vários benefícios para as plantas, desde o incremento no crescimento vegetal à tolerância ao ataque de patógenos radiculares. Nesse contexto, faz-se necessário produzir inoculantes do fungo que venham a ser comercializados no mercado ou mesmo produzidos e utilizados diretamente por agricultores na própria área de cultivo. O objetivo geral desta tese foi definir tecnologia economicamente viável para produção de inoculante micorrízico arbuscular, com capacidade infectiva e efetiva adequadas. No primeiro experimento, inóculos de FMA (Claroideoglomus etunicatum e Glomus clarum) foram produzidos em aeroponia e a infectividade testada após armazenamento por três, seis e 10 meses, em temperatura ambiente (28 ºC) ou a 4 ºC, em três substratos: a) areia; b) areia + vermiculita; c) areia + argila expandida. No segundo experimento os inoculantes (C. etunicatum e Acaulospora longula) foram produzidos em canteiros de alvenaria, construídos em locais com clima tropical úmido (Recife) e semiárido (Petrolina), distantes 756 km entre si. Os canteiros foram divididos em parcelas com 50 cm × 48,5 cm × 28 cm e preenchidos com os substratos: T1) areia + argila; T2) areia + argila + bagaço de cana; T3) areia + argila + leucena triturada; T4) areia + argila + leucena triturada + bagaço de cana. Em todas as parcelas foram plantadas mudas de sorgo (36 plântulas pré-colonizadas); as avaliações foram realizadas ao final de dois ciclos de cultivo (três meses cada). O sistema aeropônico para a produção de inoculante de FMA é adequado, com elevada proliferação de propágulos de Claroideoglomus etunicatum e Glomus clarum e, relativamente, de menor custo, especialmente para C. etunicatum. Os inóculos produzidos em sistema aeropônico e armazenados a 4 ºC permanecem viáveis, por pelo menos 10 meses, em substrato composto de areia adicionado de argila ou vermiculita, sendo recomendado para uso como bioinoculantes. A tecnologia para produção de inoculante em canteiro de alvenaria utilizando como substrato areia + argila expandida adicionado de leucena triturada é promissora como alternativa de biofertilizante tanto para áreas tropicais úmidas quanto semiáridas. Palavras-chave: FMA, sistema aeropônico, resíduo orgânico, agricultura sustentável. ABSTRACT The arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) promote several benefits to plants, since the increase in plant growth to tolerance to attack by root pathogens. In this context, it is necessary to produce inoculants fungus that may be marketed or produced and used directly by farmers in their own growing area. The overall objective of this thesis was to define economically viable technology for producing arbuscular mycorrhizal inoculant with high infectivity and efficiency. In the first experiment, inoculum of AMF (Claroideoglomus etunicatum and Glomus clarum) were produced in aeroponic , and thereafter the inoculum infectivity was tested after storage for three, six and 10 months at room temperature (28 °C) or at 4 °C in three substrates: a) sand; b) sand, vermiculite; c) sand + expanded clay. In the second experiment the inoculants (C. etunicatum and Acaulospora longula) were produced in masonry beds, built in locations with humid tropical climate (Recife) and semiarid (Petrolina), 756 km distant from each other. The masonry beds were divided into plots with 50 cm × 48.5 cm × 28 cm and filled with the substrates: T1) sand + expanded clay; T2) sand + expanded clay + cane bagasse; T3) sand + expanded clay + chopped leucaena; T4) sand + expanded clay + cane bagasse + chopped leucaena. In each plot were planted sorghum (36 pre-colonized seedlings); the evaluations were carried out after two crop cycles (three months each). The aeroponic system for the production of AMF inoculum is adequate, with high proliferation of propagules of Claroideoglomus etunicatum and Glomus clarum and relatively low cost, especially for C. etunicatum. The inocula produced in the aeroponic system and stored at 4 8C remains viable for at least 10 months in substrates composed of sand added of clay or vermiculite, being recommended for use as bioinoculants. The technology for production of inoculum in horticultural beds using sand as substrate + expanded clay + chopped leucaena is a alternative of biofertilizers for both humid and semi-arid tropical areas. Keywords: AMF, aeroponic system, organic fertilizer, sustainable agriculture. LISTA DE ILUSTRAÇOES Figura 1 – Porcentagem média infectiva (MIP) de Claroideoglomus etunicatum e Glomus clarum, produzidos em sistema aeropônico (inicial), e estocados por diferentes períodos em três substratos, à 4 e 28 ºC (± desvio padrão). 39 Figura 2 - Porcentagem média infectiva de inoculantes de Claroideoglomus etunicatum (CE) e Acaulospora longula (AL), em Recife (REC) e Petrolina (PET), em dois ciclos de produção, em canteiro de alvenaria, em quatro substratos: T1 = areia + argila expandida (6:4); T2 = areia + argila expandida + bagaço de cana (6:3,5:0,5); T3 = areia + argila expandida + leucena triturada (6:3,5:0,5); T4 = areia + argila expandida + bagaço de cana + leucena triturada (6:3,5:0,25:0,25). 48