Eficiência e estabilização de fungos micorrízicos pré-inoculados em porta-enxertos de videira no cultivo em casa de vegetação e a campo, com e sem toxicidade por cobre

Abstract

Nesta tese são apresentados dois experimentos desenvolvidos na cultura da videira, sendo o experimento 1 desenvolvido na Universidade Federal de Santa Catarina ? UFSC, em Florianópolis; e o experimento 2, desenvolvido na The University of British Columbia ? UBC, em Kelowna-BC no Canadá. No experimento 1 o problema de pesquisa estudado foi o elevado conteúdo de Cu. Os solos de vinhedos antigos, na região sul do Brasil, possuem altos conteúdos de cobre (Cu) derivados de aplicações de fungicidas cúpricos foliares que causam toxicidade às videiras jovens, dificultando o estabelecimento do vinhedo. A aplicação de calagem e a inoculação de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) são estratégias potenciais para diminuir a toxicidade de Cu às videiras jovens. O experimento 1 objetivou avaliar os efeitos da interação entre a calagem e a inoculação de FMA (Rhizophagus clarus) no crescimento, colonização das raízes, parâmetros fotossintéticos e atividade de enzimas antioxidantes em videiras jovens cultivadas em substrato com elevado conteúdo de Cu. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, utilizando-se substrato coletado em campo natural, com e sem adição de 3 Mg ha-1 de calcário e artificialmente contaminado pela adição de 0, 50, 100 e 150 mg kg-1 de Cu. No momento do transplante das videiras foi aplicado o tratamento de FMA, sendo com e sem inoculação de Rhizophagus clarus. As videiras foram avaliadas quanto aos parâmetros fotossintéticos, parâmetros de morfológicos, atividade de eximas antioxidantes e colonização micorrízica. A calagem e a inoculação de FMA apresentaram grande potencial na diminuição dos efeitos tóxicos do elevado teor de Cu no substrato, contribuindo na melhoria do crescimento, produção de biomassa, diminuição da atividade das enzimas antioxidantes e aumento da colonização micorrízica das raízes. Por outro lado, o aumento das concentrações de Cu teve grande potencial tóxico e reduziu em 70% a colonização das raízes pelos FMAs, em 43% a altura de planta e 17% na produção de matéria seca. A inoculação de FMA resultou em um acréscico 30% na produção de matéria seca de parte aérea, e um decréscimo de 51% na atividade da enzima ascorbato peroxidase e 26% na atividade da enzima guaiacol peroxidase. A combinação de calagem com a inoculação de FMA são estratégias eficazes na amenização da toxicidade por Cu para o porta-enxerto Paulsem 1103. No experimento 2, foi estudada a eficiência da aplicação de inoculante comercial contendo FMA em videiras, para a melhoria da eficiência no uso da nutrição. O fósforo é um nutriente crítico e insubstituível na nutrição das plantas, portanto, a disponibilidade deste nutriente pode limitar o crescimento e a produção das plantas em algumas circunstâncias. Uma estratégia potencial para aumentar a eficiência no uso do fósforo é a inoculação das raízes das videiras com FMA, assim, essa simbiose pode fornecer uma porcentagem significativa dos requisitos de fósforo de uma planta, bem como potencialmente acessar o fósforo que o hospedeiro não pode alcançar. Para isso são amplamente utilizados inoculantes contendo FMA. No entanto, o benefício dos inoculantes no campo é muitas vezes variável e, em alguns casos, o seu uso pode introduzir estirpes que não são benéficas para o sistema, resultando potencialmente em uma invasão por fungos micorrízicos exóticos. Ainda há muitas dúvidas sobre sua eficácia, estabilização da comunidade fúngica e espalhamento para outras áreas e culturas. O experimento objetivou avaliar o desempenho, estabilização e espalhamento do inoculante comercial de fungos micorrízicos MYKE® PRO GR que contém Rhizoglomus irregulare (DAOM 197198) na cultura da videira, desde a produção das mudas em casa de vegetação até o cultivo à campo. A inoculação de FMA aumentou a produção de matéria seca em 24% e área foliar em 13%, dos porta-enxertos em casa de vegetação, mas não teve efeito a campo. A comunidade de FMA inoculada se estabilizou no campo e houve espalhamento para plantas não inoculadas. A pré-inoculação das videiras com FMA não se mostrou vantajosa em condições reais de vinhedos.<br>

Abstract : In this thesis are presented two experiments developed in the grape crop, being the experiment 1 developed at the Federal University of Santa Catarina - UFSC, Florianópolis; and experiment 2, developed at The University of British Columbia - UBC, in Kelowna-BC, Canada. In experiment 1, the studied research problem was the high content of Cu in the soil. The soils of ancient vineyards in southern Brazil have high copper contents (Cu) derived from foliar fungicide applications that cause toxicity to young vines, making it difficult to establish the vineyard. The application of liming and the inoculation of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are potential strategies to reduce the toxicity of Cu to young vines. This study aimed to evaluate the effects of the interaction between liming and AMF inoculation (Rhizophagus clarus) on growth, root colonization, photosynthetic parameters and antioxidant enzyme activity in young vines cultivated in the substrate with high Cu content. The experiment was conducted in a greenhouse, using substrate collected in the natural field, with and without the addition of 3 Mg ha-1 of limestone and artificially contaminated by the addition of 0, 50, 100 and 150 mg kg-1 of Cu. At the moment of transplanting of the vines, the treatment of FMA was applied, being with and without inoculation of Rhizophagus clarus. Vines were evaluated for photosynthetic parameters, morphological parameters, antioxidant activity and mycorrhizal colonization. The liming and inoculation of AMF showed great potential in reducing the toxic effects of the high Cu content in the substrate, contributing to the improvement of growth, biomass production, reduction of antioxidant enzymes activity and increased mycorrhizal colonization of the roots. On the other hand, the increase in concentrations of Cu had high toxic potential and reduced root colonization by AMF by 70%, plant height by 43% and dry matter by 17%. The inoculation of AMF resulted in a 30% increase in shoot dry matter production, and a decrease of 51% in the activity of the enzyme ascorbate peroxidase (APX) and 26% in the activity of the enzyme guaiacol peroxidase (POD). The combination of liming and FMA inoculation are effective strategies for the mitigation of Cu toxicity to the ?Paulsen 1103? rootstock. In experiment 2, the efficiency of the application of commercial AMF-containing inoculant in vines was studied to improve efficiency in the use of nutrition. Phosphorus is a critical and irreplaceable nutrient in plant nutrition, so the availability of this nutrient may limit plant growth and production in some circumstances. A potential strategy to increase phosphorus efficiency is the inoculation of vines roots with AMF, thus this symbiosis can provide a significant percentage of the phosphorus requirements of a plant as well as potentially access phosphorus that the host cannot reach. AMF-containing inoculants are widely used for this purpose. However, the benefit of inoculants in the field is often variable, and in some cases their use may introduce strains that are not beneficial to the system, potentially resulting in an invasion by exotic mycorrhizal fungi. There are still many doubts about its effectiveness, stabilization of the fungal community and spreading to other areas and cultures. The objective of this experiment was to evaluate the performance, stabilization and scattering of the commercial inoculant of MYKE ® PRO GR containing Rhizoglomus irregulare (DAOM 197198) on grapevine production, from greenhouse seedlings production to field cultivation. AMF inoculation increased dry matter yield by 24% and leaf area by 13%, from rootstocks in the greenhouse, but had no field effect. The inoculated AMF community stabilized in the field and spread to uninoculated plants. Pre-inoculation of vines with AMF did not prove to be advantageous under real vineyard conditions.