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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
FACULDADE DE ENGENHARIA - CAMPUS DE ILHA SOLTEIRA
ASSOCIAÇÃO MICORRÍZICA ARBUSCULAR COM GENÓTIPOS DE MILHO
Sueli da Silva Aquino
Bióloga
Dissertação apresentada à
Faculdade de Engenharia da
UNESP, Campus de Ilha Solteira,
para a obtenção do título de Mestre
em Agronomia - Área de
Concentração: Sistemas de
Produção.
ILHA SOLTEIRA - SP
Maio – 2003
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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
FACULDADE DE ENGENHARIA - CAMPUS DE ILHA SOLTEIRA
ASSOCIAÇÃO MICORRÍZICA ARBUSCULAR COM GENÓTIPOS DE MILHO
Sueli da Silva Aquino
Bióloga
Prof. Dra. Ana Maria Rodrigues Cassiolato
Orientadora
Dissertação apresentada à
Faculdade de Engenharia da
UNESP, Campus de Ilha Solteira,
para a obtenção do título de Mestre
em Agronomia - Área de
Concentração: Sistemas de
Produção.
ILHA SOLTEIRA - SP
Maio – 2003
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ASSOCIAÇÃO MICORRÍZICA ARBUSCULAR COM GENÓTIPOS DE
MILHO
SUELI DA SILVA AQUINO
DISSERTAÇÃO APRESENTADA À FACULDADE DE ENGENHARIA DO CAMPUS
DE ILHA SOLTEIRA – UNESP, COMO PARTE DOS REQUISITOS PARA
OBTENÇÃO DO TÍTULO DE MESTRE EM AGRONOMIA.
COMISSÃO EXAMINADORA:
Prof. Dra. Ana Maria Rodrigues Cassiolato
Orientadora
Prof. Dr. João Antonio da Costa Andrade
Prof. Dra. Sandra Maria Gomes da Costa
ILHA SOLTEIRA - SP
Maio – 2003
4
Dedico e ofereço
Ao meu esposo Hermes e
às minhas filhas Patrícia, Cynthia e Taynara.
A mente que se abre a uma nova idéia
Jamais voltará ao seu
tamanho original...
Albert Einstein
5
Agradecimentos
AgradecimentosAgradecimentos
Agradecimentos
A Deus, pelo dom da vida;
A minha mãe, pelo amor e carinho recebidos;
A minha orientadora Profa. Ana Maria, pela orientação, sugestões, críticas, amizade
e confiança depositada em mim, desde os tempos de graduação;
Ao Prof. Dr. João Antonio da Costa Andrade, por ter cedido o material analisado,
sugestões, ajuda na realização das análises estatísticas e também pela amizade;
A Universidade Estadual Paulista-Campus de Ilha Solteira, que possibilitou meu
aperfeiçoamento profissional;
A Profa. Dra. Sandra Maria G da Costa, por ter feito a taxonomia de FMA;
Aos professores do curso de Pós-Graduação que contribuíram para minha formação;
A todos os funcionários do Departamento de Agronomia, em especial a Vera, Cida,
Adelaide, Circélia, Valdivino, Juarez, Ricardo, André, pela colaboração sempre quando precisei;
Aos funcionários da biblioteca, especialmente ao funcionário João Josué Barbosa pela
atenção dispensada;
À todos os funcionários da seção de pós-graduação, pela presteza no atendimento e
atenção dispensada;
Ao meu companheiro Hermes, pela compreensão, estímulo nos momentos difíceis e pelo
amor que dedicou a mim todo esse tempo;
As minhas filhas Pat, Cynthia e Taynara, por compreenderem a minha ausência e me
apoiarem na continuidade dos estudos;
Aos amigos Alexandra, Fabiana, Elaine, Sílvia, Guilherme, Márcia, pelo apoio e
pelos momentos que passamos juntos no laboratório;
Aos amigos de curso, pelos momentos que compartilhamos juntos. Aos amigos
“Bentão”, pela paciência em ler os meus apontamentos e sua contribuição de agrônomo e à Flávia,
por me ajudar na instalação do experimento, e pela amizade sincera e duradoura.
6
AQUINO, S.S.
Associação micorrízica arbuscular com genótipos de milho.
Ilha
Solteira, 2003. 56p. Dissertação (Mestrado em Agronomia) – Faculdade de
Engenharia de Ilha Solteira, Universidade Estadual Paulista.
RESUMO
O milho é uma das culturas mais cultivadas no mundo, e constitui a base
alimentar para milhões de pessoas, sendo uma das espécies mais estudadas e
melhoradas atualmente. Devido ao seu rápido crescimento, esta cultura apresenta
elevada demanda de nutrientes, especialmente nitrogênio e fósforo, podendo assim
beneficiar-se da associação com microrganismos do solo, entre estes, os fungos
micorrízicos arbusculares. O benefício destes é reconhecido cientificamente, e
abrange um vasto número de culturas economicamente importantes, podendo
destacar-se de um modo geral as gramíneas, como beneficiadas neste processo de
associação simbiótica. O estudo foi conduzido em condições de campo, na Fazenda
Experimental da Faculdade de Engenharia, Campus de Ilha Solteira – UNESP,
localizada em Selvíria-MS, no ano agrícola de 2001/2002. O objetivo do trabalho foi
verificar variações na associação micorrízica arbuscular com diferentes genótipos de
milho, utilizando fungos micorrízicos arbusculares autóctones, em condições de
campo com baixo nível tecnológico. Os caracteres estudados foram: número de
esporos/100 g de solo, porcentagem de colonização micorrízica, altura de inserção
de espiga, altura de planta, produção de matéria seca e rendimento de grãos, em
linhagens endogâmicas e seus híbridos. O delineamento experimental foi em blocos
casualizados, com 2 repetições e 30 tratamentos. Para a porcentagem de
colonização micorrízica foram detectadas diferenças significativas entre linhagens,
híbridos e para o contraste linhagens versus híbridos. Para o rendimento de grãos,
ocorreram diferenças significativas entre híbridos e para o contraste. A análise
7
qualitativa de fungos micorrízicos arbusculares autóctones constatou a presença de
12 espécies, sendo Scutellospora calospora, Entrophospora colombiana, e
Scutellospora pellucida, as espécies mais abundantes
.
Ocorreram mudanças
qualitativas e quantitativas na composição dos FMA e associações preferenciais
entre os genótipos. No geral os caracteres mostraram ser correlacionados
positivamente, como a maior produção de matéria seca e rendimento de grãos. Para
a porcentagem de colonização micorrízica, as correlações significativas observadas
com altura de inserção da espiga, altura de planta, matéria seca e rendimento de
grãos evidenciaram uma interação positiva entre a planta e o fungo. A heterose para
rendimento de grãos não mostrou correlação com a heterose para porcentagem de
colonização micorrízica. A associação entre colonização micorrízica e rendimento de
grãos não foi suficientemente clara, e estudos quantitativos mais específicos serão
necessários para separar a correlação genética da ambiental.
Termos para indexação: Zea mays, fungos micorrízicos arbusculares autóctones,
híbridos, linhagens.
8
AQUINO, S.S.
Arbuscular mycorrhizal association with corn genotypes.
Ilha
Solteira, 2003. 56p. Dissertation (Master Science in Agronomy) – Faculdade de
Engenharia de Ilha Solteira, Universidade Estadual Paulista.
ABSTRACT
Corn is one of the most cultivated crops in the world, and constitutes the
alimentary basis for millions of people. Due to its faster growth, the corn crop
presents high demand for nutrients, mainly nitrogen and phosphorus. Thus, the
association with soil microorganisms, among these the arbuscular mycorrhizal fungi
(AMF) could be very beneficial to the crop. This beneficial symbiotic association is
recognized scientifically, and it embraces a vast number of cultures economically
important. The present study was conducted in field conditions, in the Experimental
Farm of UNESP - Campus de Ilha Solteira, located in Selvíria-SP, in the agricultural
year of 2001/2002. The objective was to verify the of autochthonous association
arbuscular mycorrhizal fungi with different corn genotypes in field conditions. The
following characters were studied: number of spores/100 g of soil, percentage of
mycorrhizal colonization, height of corn ear insert, plant height, dry matter production
and grain yield in inbred lines and their hybrids. The experimental design was
complete randomized blocks, with 2 repetitions and 30 treatments. For the
percentage of mycorrhizal colonization significant differences were detected among
inbred lines, hybrids and for the contrast inbred lines versus hybrids. For the grain
yield, there was significant differences between hybrids and for the contrast. The
qualitative analysis of autochthonous arbuscular mycorrhizal fungi indicated the
presence of 12 species. Scutellospora calospora, Entrophospora colombiana and
Scutellospora pellucida were the most abundant ones. There were qualitative and
9
quantitative changes in the composition of AMF and preferential associations among
AMFs and genotypes. In general, the characters were positively correlated with
production of dry matter and productivity of grains. For percentage of mycorrhizal
colonization, significant correlations observed for height of corn ear insert, plant
height, dry matter production and grain yield. These observations evidenced an
interaction between the plant and the fungi. Heterosis for grain yield did not show
correlation with the heterosis for percentage of mycorrhizal colonization. However,
the association between mycorrhizal colonization and productivity of grains was not
sufficiently clear, and, more specific quantitative studies will be necessary to separate
the genetic correlation from environmental effects.
Index Terms: Zea mays, autoctone arbuscular mycorrhizal fungi, hybrids, inbred
lines.
10
SUMÁRIO
Página
RESUMO................................................................................................................. 6
ABSTRACT............................................................................................................. 8
SUMÁRIO ............................................................................................................. 10
LISTA DE TABELAS ............................................................................................ 11
1. INTRODUÇÃO.................................................................................................. 13
2. REVISÃO DE LITERATURA ............................................................................ 15
2.1. Considerações sobre a cultura do milho .................................................... 15
2.2. Fungos micorrízicos arbusculares.............................................................. 16
2.3. Fatores que afetam a eficiência simbiótica................................................. 20
2.4. Micorriza x nutrientes, especialmente o fósforo ......................................... 21
2.5. Melhoramento x milho x micorriza.............................................................. 23
3. MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................. 27
3.1. Instalação do experimento ........................................................................ 27
3.2. Histórico da área ........................................................................................ 27
3.3. Análise química do solo.............................................................................. 28
3.4. Genótipos de milho .................................................................................... 29
3.5. Delineamento experimental........................................................................ 30
3.6. Variáveis fitotécnicas.................................................................................. 30
3.7. Variáveis microbiológicas........................................................................... 31
3.7.1. Taxa de colonização micorrízica ...................................................... 31
3.7.2. Contagem de esporos e análises quantitativa e qualitativa.............. 32
3.8. Análise estatística ...................................................................................... 33
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................ 35
5. CONCLUSÕES ................................................................................................. 47
6. REFERÊNCIAS................................................................................................. 48
11
LISTA DE TABELAS
Tabela Página
01 Análise das características químicas do solo da área estudada
antes da instalação do experimento de milho............................................. 29
02 Valores de F, coeficiente de variação e médias para os
caracteres: altura de espiga (AE), altura de plantas (AP),
produção de matéria seca (MS), número de esporos (ESP),
colonização por fungos micorrízicos arbusculares autóctones
(COL) e rendimento de grãos (REND), para genótipos de milho................ 36
03 Valores médios das linhagens de milho
para os caracteres altura
de espiga (AE), altura de plantas (AP), produção de matéria seca
(MS), número de esporos (ESP), colonização por fungos
micorrízicos autóctones (COL) e rendimento de grãos (REND) ................. 37
04 Valores médios dos híbridos de milho para os caracteres altura
de espigas (AE), altura de plantas (AP), produção de matéria
seca (MS), número de esporos (ESP), colonização por fungos
micorrízicos arbusculares autóctones (COL) e rendimento de
grãos (REND) ............................................................................................. 39
05
Diversidade de fungos micorrízicos arbusculares autóctones (%)
antes da semeadura, dos genótipos de maior rendimento de
grãos e respectivos parentais..................................................................... 41
06 Valores de heterose sobre a média dos pais (h %) e heterose
sobre o pai superior (hs %) para rendimento de grãos (REND) e
colonização por fungos micorrízicos arbusculares autóctones
(COL), para os diferentes híbridos de milho ............................................... 44
12
07 Coeficientes de correlação de Pearson entre altura de espigas
(AE), altura de plantas (AP), produção de matéria seca (MS),
número de esporos (ESP), colonização por fungos micorrízicos
arbusculares autóctones (COL) e rendimento de grãos (REND),
para genótipos de milho.............................................................................. 45
13
1. INTRODUÇÃO
Com o aumento populacional e a diminuição das áreas produtivas por
meio dos processos erosivos do solo, torna-se iminente a necessidade de aumentar
a produtividade das culturas. O uso do melhoramento de plantas é bastante antigo,
datando desde os tempos dos primeiros agricultores, que guardavam suas melhores
sementes para o plantio da próxima safra. Isto fez com que, gradualmente, as
espécies fossem se propagando e melhorando ao longo dos tempos. Atualmente, o
melhoramento de plantas é uma estratégia imprescindível, pois visa, entre outros
fatores, promover o aumento da produtividade agrícola, com o desenvolvimento de
variedades melhoradas.
O milho é uma das culturas mais cultivadas no mundo, e constitui a base
alimentar para milhões de pessoas, sendo uma das espécies mais estudadas e
melhoradas atualmente. É um cereal que pode ser cultivado em diferentes climas,
embora se desenvolva melhor sob temperaturas amenas, onde os problemas são
relativamente mais simples que em climas tropicais. Assim, técnicas mais
apropriadas são necessárias, como o plantio de cultivares mais adaptadas, sendo o
uso de híbridos muito utilizado, visando minimizar esses problemas.
Devido ao seu rápido crescimento, esta cultura apresenta elevada
demanda de nutrientes, especialmente o nitrogênio e o fósforo, podendo assim
beneficiar-se das associações com microrganismos do solo, entre estes, os fungos
micorrízicos arbusculares.
O benefício dos fungos micorrízicos é reconhecido cientificamente, e
abrange um vasto número de culturas economicamente importantes, como as
gramíneas. Estes fungos desempenham um papel importante na manutenção da
fertilidade do solo, beneficiam o crescimento das plantas aumentando a sua
14
capacidade de absorção de nutrientes, principalmente o fósforo, atuam como
agentes de controle biológico de microrganismos fitopatogênicos, aumentam a
resistência das plantas nos períodos de seca, além de consistirem em um fator de
agregação das partículas do solo (LOPES et al., 1983, p.1-19; JEFFRIES, 1987,
p.319-357).
Estudos sobre a cultura do milho associado a micorrização vêm sendo
realizados visando minimizar o uso e maximizar a eficiência dos insumos aplicados
em solos de baixa fertilidade, por meio de alternativas biológicas. No entanto, a
influência de diferentes genótipos sobre essa associação tem sido pouco estudada.
A identificação de uma correlação entre alguma característica do fungo, ou da
associação, com caracteres agronômicos da planta é de especial interesse, pois
possibilitará o uso de tais informações no melhoramento genético do milho,
principalmente com genótipos mais rústicos, para os agricultores que não utilizam
alta tecnologia em suas lavouras, devido ao alto custo dos insumos.
Neste contexto, o trabalho teve como objetivo verificar a variações na
associação micorrízica arbuscular com diferentes genótipos de milho, utilizando os
fungos micorrízicos arbusculares autóctones, em condições de campo com baixo
nível tecnológico.
15
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. Considerações sobre a cultura do milho
O milho (Zea mays L.) é uma planta pertencente à família Poaceae, e
possui uma haste (colmo) cilíndrica com nós compactos. A cada nó abaixo do solo
são produzidas raízes e, nos nós ao nível do solo ou imediatamente acima, são
produzidos perfilhos e raízes adventícias. As folhas e ramificações, que podem
permanecer no estado rudimentar ou se desenvolver para formar as “bonecas”
(inflorescência feminina), são produzidas a partir dos nós, acima do solo. Os colmos
são compactos e terminam com o pendão (inflorescência masculina). É uma planta
anual, robusta e ereta, variando de 1 a 4 metros de altura. A característica monóica
evoluiu pelo aborto dos órgãos pistilados na inflorescência superior (pendão) e dos
órgãos estaminados nas inferiores (espiga), e contribuiu para a polinização cruzada
e a extrema especialização da inflorescência (PATERNIANI & VIÉGAS, 1987, p.41-
58). É uma planta alógama, cuja forma de reprodução natural ocorre com o
acasalamento entre plantas; assim, as plantas de uma geração qualquer são
naturalmente oriundas de gametas femininos e masculinos de diferentes plantas. A
propagação do milho é sexuada, via sementes (SOUZA Jr, 2001, p.159-199).
O milho é originário da América, provavelmente da região onde hoje se
situa o México e foi domesticado num período entre 7.000 e 10.000 anos atrás.
Como resultado da seleção, tanto a artificial, praticada pelo homem, como a natural,
para adaptação às diferentes condições ecológicas, o homem civilizado herdou dos
povos mais antigos cerca de 300 raças de milho, caracterizadas pelas mais diversas
adaptações, tanto para condições climáticas como para os vários usos do cereal.
16
Acrescente-se ainda a diversidade de variedades intra-raciais e a enorme
quantidade de genes identificados, o que torna o milho a espécie botânica de maior
diversidade genética existente na natureza. Praticamente toda essa variabilidade
genética é fruto da seleção que, ao longo das gerações, foi promovendo o rearranjo
progressivo do material genético (PATERNIANI, 1993, p.23-43).
No Brasil, o milho é o produto com maior volume de produção, seguido do
trigo, arroz, sorgo e soja. O Brasil é o terceiro maior produtor mundial de milho,
sendo o segundo a China e o primeiro os Estados Unidos da América A cultura do
milho no Brasil ocupou uma área de 12.350.200 hectares e produziu 35.739.200
toneladas de grãos na safra 2001/2002. Entre os estados de maior produção,
podemos destacar o Paraná com 9.333.100, Minas Gerais com 4.758.100, o Rio
Grande do Sul com 3.976.500 e em quarto lugar São Paulo com 3.948.500
toneladas. A estimativa da produção brasileira para a safra 2002/2003 coloca o
estado de São Paulo, como o segundo maior produtor de milho, com uma produção
estimada de 4.336.754 toneladas (NEHMI et al., 2003, p.413-434).
Em função de seu potencial produtivo, composição química e valor
nutritivo, o milho constitui-se em um dos mais importantes cereais cultivados e
consumidos no mundo. Devido à sua multiplicidade de aplicações na alimentação
humana e animal, assume relevante papel socioeconômico, sendo também
indispensável matéria prima impulsionadora de diversificados complexos agro-
industriais (FANCELLI & DOURADO NETO, 2000).
2.2. Fungos micorrízicos arbusculares
As plantas terrestres estabelecem simbioses mutualísticas ou parasíticas
com diversos microrganismos, os quais encontram ambientes favoráveis nas partes
aéreas ou subterrâneas dos vegetais. As associações entre raízes e determinados
fungos do solo, denominados micorrizas, ocorrem na maioria das espécies vegetais
superiores. O termo micorriza foi inicialmente proposto pelo botânico alemão Albert
Bernard Frank, em 1885, originando-se do grego, onde “mico” significa fungo e
“riza”, raízes. Este autor considerava as micorrizas como um fenômeno de
ocorrência generalizada, resultante da união orgânica entre as raízes e o fungo, com
dependência fisiológica íntima e recíproca, seguida pelo crescimento dos simbiontes
e com funções fisiológicas muito estreitas. Os diferentes tipos de micorrizas foram
17
agrupados, com base nas características morfo-anatômicas das raízes colonizadas,
em ectomicorrizas, ectendomicorrizas e endomicorrizas (SIQUEIRA & FRANCO,
1988, p.125-166).
Baseado em dados de seqüência molecular, as mais recentes estimativas
colocam a origem dos fungos micorrízicos arbusculares (FMA) entre 353 a 462
milhões de anos atrás, o que é coincidente com a evolução das plantas terrestres,
sugerindo que os FMA atuaram, de maneira decisiva, como instrumento facilitador
da colonização terrestre pelas plantas ancestrais (SIMON, 1996, p.95-101).
As plantas diferem muito quanto à capacidade de formarem micorriza e se
beneficiarem da associação. Sua dependência micorrízica é definida como sendo “o
grau pelo qual a planta depende do fungo para crescimento ou produção máxima, a
um dado nível de fertilidade” e são agrupadas em três graus de micotrofia. As
Micorrízicas Obrigatórias apresentam crescimento extremamente reduzido na
ausência de FMA. Possuem raízes curtas, grossas, pouco desenvolvidas e com
pouco pêlo absorvente, como alguns genótipos de citros, mandioca, leguminosas
tropicais, e outras, e dependem do fungo para absorção de nutrientes do solo. As
Micorrízicas Facultativas têm o sistema radicular mais desenvolvido e mais eficiente
na absorção de água e de nutrientes do solo, possui taxas de colonização
micorrízicas geralmente mais baixas que as plantas do primeiro grupo e somente se
beneficiam da associação em condições estressantes ao crescimento. As
gramíneas, em geral, pertencem a esse grupo. As Não Micorrízicas incluem as
plantas que não formam micorriza ou possuem “ïnfecção passiva”, isto é, não
dependem e não se beneficiam da associação com os fungos. As plantas que não
formam micorriza são exceções na natureza (SIQUEIRA & FRANCO, 1988, p.125-
166).
As raízes das gramíneas atuais apresentam muitas ramificações e
radicelas com menos de 0,1 mm de diâmetro, freqüentemente com longos pêlos
absorventes e respondem à colonização micorrízica somente em condições
limitantes de fósforo, mostrando micotrofia facultativa. Entre estas plantas existe
ligeira tendência para a diminuição do diâmetro da raiz e forte tendência à contínua
cobertura de longos pêlos absorventes, à medida que a micotrofia diminui (BAYLIS,
1975, citado em ZANGARO FILHO, 1997).
Embora tradicionalmente classificados na Divisão Zygomycota, os fungos
micorrízicos arbusculares apresentam divergências suficientes, com base na análise
18
do RNA ribossômico 18 S, para formarem uma nova Divisão. A Divisão
Glomeromycota foi proposta para abrigar os organismos formadores de FMA,
colocando esse grupo de fungos no mesmo nível da hierarquia taxonômica que os
tradicionais grupos basidiomicetos e ascomicetos (SCHUESSLER et al., 2001,
p.1413-1421)
Na nova classificação taxonômica dos fungos formadores de micorriza
arbuscular, proposta por Morton & Redecker (2001, p.181-195) estes passaram a
pertencer à classe dos Zygomicetos, ordem Glomales, subordens Gigasporineae e
Glomineae, com 5 famílias, 7 gêneros e 168 espécies, aproximadamente. A família
Paraglomaceae abriga o gênero Paraglomus; a Archaeosporaceae o gênero
Archaeospora; a Glomaceae o gênero Glomus, a Acaulosporaceae os gêneros
Entrophospora e Acaulospora e a Gigasporaceae, os gêneros Gigaspora e
Scutellospora.
As endomicorrizas são caracterizadas pela ausência de modificações
morfológicas nas raízes e por possuírem ampla distribuição, estando presentes em
regiões tropicais, temperadas e árticas, tanto em florestas como em áreas
cultivadas, cerrados, dunas e desertos (SILVEIRA, 1992, p.257-319). Resultam da
colonização das raízes finas absorventes pelos fungos micorrízicos, após a
germinação dos esporos de resistência no solo e formação de hifas asseptadas.
Estas, por meio da formação de apressórios, penetram nas células da epiderme ou
pêlos radiculares e invadem apenas o córtex primário, seja inter ou
intracelularmente, mantendo a conexão entre a raiz e o solo. A colonização radicular
pelos fungos micorrízicos arbusculares é principalmente caracterizada pela formação
de arbúsculos e ou vesículas (MIRANDA, 1992). Os arbúsculos são estruturas
efêmeras que ocorrem no interior de células corticais, tendo função na troca de
nutrientes entre os organismos simbiontes, e suas origens são as ramificações
dicotômicas das hifas (SCANNERINI & BOFANTE FASOLO, 1983, p.917-943). As
vesículas são estruturas globulares esféricas com função de armazenamento de
substâncias de excreção ou reserva, como óleos, e ocorrem inter e intracelularmente
às raízes, e também no solo (SIQUEIRA & COLOZZI-FILHO, 1986, p.207-211). Além
da colonização intraradical, parte do micélio desenvolve-se externamente,
comportando-se como extensões do sistema radicular da planta.
Os esporos formados pelos FMA são de origem assexuada e servem para
sua disseminação e sobrevivência. Possuem diâmetro que varia de 45 a 700 µm (os
19
maiores encontrados no Reino), coloração hialina, amarelada, esverdeada,
amarronzada ou mesmo preta, e forma globosa, alongada ou muitas vezes irregular,
podendo ter parede lisa ou ornamentada. Os tipos de esporos são distinguíveis em
função de sua ontogenia que, juntamente com características estruturais, formam a
base da taxonomia e da sistemática dos FMA (MORTON, 1988, p.267-324).
Para compensar a transferência de nutrientes minerais à planta, os fungos
simbiontes recebem carbono da planta hospedeira para o seu crescimento, das
células do córtex, região onde ocorre a formação dos arbúsculos, principal sítio de
transferência (GIANINAZZI-PEARSON & GIANINAZZI, 1983, p.197-209). O carbono
passa através da interface fungo-planta, onde os carboidratos, predominantemente a
sacarose, são liberados pelas células do hospedeiro, hidrolisados na interface
apoplástica por invertases à hexoses, as quais são absorvidas ativamente pelos
fungos (SIQUEIRA & FRANCO, 1988, p.125-166). O conteúdo de fosfolipídios das
células das raízes regula a simbiose, via fuga de carbono pela membrana, para
manter a atividade do fungo (GRAHAM & EISSENSTAT, 1994, p.179-185).
As micorrizas podem favorecer o crescimento das plantas atuando como
agente de controle biológico, aumentar a resistência das plantas nos períodos de
seca e de mudas na ocasião do transplante, consistir em fator de agregação das
partículas do solo (JEFFRIES, 1987, p.319-357) e pelo efeito físico das hifas
(SIQUEIRA, 1993, p.153-183).
A natureza das relações de especificidade é complexa e envolve
interações tríplices planta-solo-fungo. A eficiência de um determinado fungo é
influenciada pelo hospedeiro, sendo que certas associações hospedeiro-fungo são
mais eficientes que outras. As associações simbióticas entre FMA e raízes de
plantas apresentam baixa especificidade, ou seja, qualquer espécie de planta capaz
de desenvolver a micorriza pode ser colonizada por quaisquer destes fungos
(MOSSE, 1981). Desta maneira, as hifas externas dos FMA no solo, conectadas às
estruturas fúngicas dentro da raiz, estabelecem interconexões entre plantas de
mesma ou de diferentes espécies (NEWMAN & EASON, 1993, p.242-248).
Segundo Bethlenfalvay (1992, p.1-27), as interações obtidas entre as
populações de FMA autóctones e as espécies de plantas geneticamente melhoradas
para a agricultura atual, talvez possam desenvolver preferências genéticas entre os
simbiontes. Como resultado, a expressão fenotípica da associação dos FMA
(crescimento, produção, resistência a estresses, colonização da raiz e solo, etc.)
20
poderá ser afetada negativamente quando o fitobionte for retirado do seu centro de
diversidade e levado para novas áreas de cultivo, onde existirá uma microflora do
solo ou micota de FMA exóticas.
2.3. Fatores que afetam a eficiência simbiótica
A eficiência simbiótica é afetada por fatores que controlam o crescimento
em extensão do fungo no solo, a translocação e liberação de fósforo na raiz do
hospedeiro e a patogenicidade latente em relação ao hospedeiro. As associações
micorrízicas são dependentes de uma série de fatores relacionados aos diferentes
aspectos do sistema solo-planta-atmosfera. Ao mesmo tempo, devido à diversidade
de espécies de fungos que compõem as micorrizas arbusculares, é provável que
estas tenham diferentes requerimentos para o crescimento, divergindo,
concomitante, nas suas relações com as diferentes condições ambientais. Parece
evidente também que o grau de aumento na absorção de nutrientes, como o fosfato,
não é o mesmo para todos os fungos em qualquer solo, visto que diversos fatores
afetam a eficiência do endófito. Portanto, as interações entre solo e fungo são
bastante complexas, uma vez que ambos estão intimamente relacionados (MOSSE,
1981).
A associação micorrízica e a produção de esporos podem ser afetadas
direta ou indiretamente por fatores como pH, temperatura, salinidade, disponibilidade
de nutrientes, umidade, aeração, luz, planta hospedeira e interação com outros
microrganismos, além de agrotóxicos. Em agrossistemas, o uso intensivo de
insumos pode promover uma diminuição em até 50% das espécies de FMA, se
comparado com ecossistemas naturais (SIEVERDING, 1990, p.369-390).
A condição de acidez dos solos tropicais é um problema sério, pelo fato de
promover a toxidez do alumínio (Al) nas plantas. A toxidez é particularmente severa
em solos com pH inferior a 5,0 e a tolerância a este elemento é um fator importante
para a adaptação das mesmas. A adaptação a tais solos requer alta eficiência na
absorção e utilização de nutrientes. A toxidez de Al no milho provoca o encurtamento
e engrossamento das raízes e desenvolvimento reduzido da parte aérea
(MALAVOLTA et al., 1997). Concentrações até mesmo inferiores aquelas
encontradas na solução do solo, podem inibir a germinação dos esporos e,
conseqüentemente a micorrização (SIQUEIRA, 1993, p.153-183).
21
A influencia do pH do solo na eficiência micorrízica tem mostrado que
alguns endófitos se comportam melhor em meio neutro ou alcalino, e outros, em
meios ácidos. Desta forma, o pH influencia qualitativa e quantitativamente os fungos
micorrízicos arbusculares e, as variações do mesmo, interferem no índice de
ocorrência das espécies, densidade de esporos na rizosfera, proporção dos
diferentes fungos nas raízes e germinação dos esporos. Portanto, a calagem em
solos ácidos pode, pelo menos temporariamente, reduzir a formação de micoriza,
pois a elevação do pH pode causar efeitos adversos sobre a infectividade dos
fungos autóctones, adaptados às condições ácidas (SIQUEIRA & FRANCO, 1988,
p.125-166).
A temperatura do solo e sua influência sobre a associação micorrízica,
bem como sobre sua eficiência, também tem sido estudada. Uma vez relacionada
com a germinação de esporos e colonização das raízes do hospedeiro, pode causar
precocidade ou o não estabelecimento do fungo na raiz, mascarando seu real
comportamento. Um maior conhecimento dos efeitos da temperatura na colonização,
esporulação e resposta da planta induzida pelo fungo, poderá ser útil na aplicação
prática na agricultura (FURLAN & FORTIN, 1973, p.467-477).
2.4. Micorriza x nutrientes, especialmente o fósforo
A rede de hifas dos FMA, externa à raiz da planta, apresenta importante
função na absorção de nutrientes, especialmente para os íons que são pouco
móveis na solução do solo, como o fósforo (P). Este elemento desempenha papel
fundamental na transferência de energia nas plantas, por ser constituinte de uma
série de compostos vitais do metabolismo dos vegetais. Nem todo o P presente no
solo está disponível para o vegetal. O P inorgânico pode ser dividido em três frações
principais: fósforo em solução (H
2
PO
4
-
e HPO
4
-2
), P lábil e o P não lábil. O P em
solução é o único que pode ser absorvido diretamente pelas plantas. A
disponibilidade do P pode ser afetada pelo pH. Nos solos ácidos o Al e o ferro (Fe)
tornam-se mais solúveis e reagem com H
2
PO
4
-
, formando fosfatos insolúveis
(EMBRAPA, 1993).
Um dos efeitos dos FMA na absorção do P deve-se à capacidade das
hifas externas em explorar o solo e acessar o P, situado além da zona de
esgotamento ao redor das raízes. A exploração física é facilitada pelo pequeno
22
diâmetro das hifas, adequada para absorver nos microporos do solo, onde os pêlos
absorventes não têm acesso. O P é provavelmente translocado pelas hifas na forma
de polifosfato, e a transferência do P inorgânico à planta ocorre por meio do
transporte passivo do fungo no interior da interface simbiótica, seguido por absorção
ativa pela célula da planta (JAKOBSEN, 1995, p.297-324).
Além da capacidade dos FMA suprirem a planta colonizada com P, por
meio da capacidade do micélio externo para absorvê-lo (GIANINAZZI-PEARSON &
GIANINAZZI, 1983, 197-209), a atividade das fosfatases ácidas, produzidas pelas
raízes e hifas dos FMA, com a conseqüente mudança do pH na região da rizosfera,
aumenta a disponibilidade do P inorgânico a ser absorvido (JAKOBSEN, 1995,
p.297-324).
A produção de hifas externas pode variar consideravelmente entre as
espécies de FMA, e a absorção do P varia com a taxa de crescimento destas hifas
no solo, com o seu comprimento e longevidade (ABBOTT & ROBSON, 1982, p.389-
408). THOMSON et al. (1990, p.647-653) relatam que a taxa de absorção e
transporte do P pelas hifas à planta é regulada tanto pela demanda de P pela planta
e da absorção de P pelos FMA, como pela concentração interna nas hifas e da
capacidade do fungo em translocar e transferir P para o seu hospedeiro. Essa
regulação, portanto, é mútua entre os simbiontes (JAKOBSEN, 1995, p.297-324).
Espécies de FMA diferem na extensão pela qual aumentam a absorção de
nutrientes e o crescimento da planta (SIEVERDING, 1990, p.369-390). Estes efeitos
também diferem de acordo com a espécie da planta. Algumas espécies de FMA
podem ser mais efetivas que outras para aumentar o crescimento da planta em solos
deficientes. Segundo ABBOTT & ROBSON (1982, p.389-408), existem pelo menos
quatro fatores relacionados com a efetividade de um FMA: a capacidade para formar
hifas extensivas e bem definidas no solo; a capacidade para formar extensiva
colonização por todo o sistema de raízes; a capacidade das hifas para absorver P da
solução do solo e a longevidade do mecanismo de transporte ao longo das hifas e
dentro da raiz.
Em campo, o transporte de P pelos fungos micorrízicos pode ser
influenciado por diversos fatores do ambiente que produzam efeitos no
funcionamento das hifas extraradicais e nas taxas de colonização das raízes
(ABBOTT & ROBSON, 1991, p.121-150). JAKOBSEN (1995, p.297-324)
investigando a relação entre o transporte de P pelas hifas e a taxa de colonização
23
das raízes pelos fungos autóctones em Trifolium subterraneum, crescendo em solos
oriundos de cinco pastagens, em casa de vegetação, verificou que o transporte de P
pelas hifas diferiu entre as áreas estudadas, e que não houve relação entre o
transporte de P, a colonização das raízes e os níveis de P no solo. Os autores
sugeriram que o transporte de P pelas hifas em campo pode ser influenciado pela
diversidade da população de FMA e pela competição direta dos fungos pelos pontos
de colonização das raízes. Portanto, a grande diferença entre as espécies de fungos
na capacidade de aumentar o crescimento das plantas à taxas similares de
colonização das raízes ou comprimento de hifas, podem ser atribuídas à eficiência
no transporte do P entre as diferentes espécies.
2.5. Melhoramento x milho x micorriza
Os primórdios do melhoramento genético vegetal perdem-se na pré-
história e confundem-se com a origem das plantas cultivadas pelo homem. O
homem embarcou num programa de melhoramento vegetal no momento em que
começou a cultivar as plantas para seu próprio uso. A maioria das plantas que
alimenta ou fornece as fibras de nosso vestuário foi domesticada ainda na idade da
pedra e não poderia hoje sobreviver, em estado selvagem, sem os tratos culturais
proporcionados pelo homem. A ênfase dada ao aumento da produtividade agrícola
pelo melhoramento genético é conseqüência da grande necessidade de uma fonte
adequada de alimentação, capaz de satisfazer o constante crescimento da
população num mundo de área limitada (PAIVA & VALOIS, 2001, p.79-99). Os
cultivares desenvolvidos nos programas de melhoramento genético precisa atender,
simultaneamente, agricultores e consumidores, sendo que os primeiros anseiam por
cultivares que apresentem maior produtividade e resistência às pragas e doenças,
maior estabilidade de produção, resistência às ocorrências climáticas indesejáveis, e
os segundos
exigem produtos com melhor qualidade nutricional ou maior teor de um
determinado produto ou substância. Nos programas de melhoramento é preciso
classificar os genótipos corretamente para que “o (s) genótipo (s) superior (s)” sejam
reconhecidos, selecionados e multiplicados para que os agricultores venham a
utilizá-los (SOUZA Jr, 2001, p.159-199).
Embora requerendo várias gerações para obter linhagens com alto nível
de homozigoze, o método-padrão de melhoramento ainda constitui em sua essência,
24
na obtenção de linhagens e confecção de híbridos, sendo os outros métodos, na sua
maioria, modificações deste. Consiste em autofecundar, por sucessivas gerações
plantas selecionadas, as quais são escolhidas tendo em vista os objetivos de
melhoramento (PATERNIANI & CAMPOS, 1999, p.429-485).
Outro aspecto que deve ser considerado é a depressão por endogamia
das populações utilizadas para a extração de linhagens, uma vez que esta é
geralmente muito elevada, e as linhagens devem ter um nível de
comportamento
mínimo para serem utilizadas comercialmente. Portanto, estas populações devem
ser avaliadas quanto à depressão por endogamia e selecionadas aquelas menos
sensíveis e escolhidas para a obtenção das linhagens (SOUZA Jr, 2001, p.159-199).
A endogamia pode ser usada para o desenvolvimento de linhas puras
(homozigóticas) para fins de desenvolvimento de híbridos. Esta por si só não
promove nenhum melhoramento, mas simplesmente causa uma reorganização na
população, permitindo o aparecimento dos tipos homozigóticos que podem ser mais
ou menos desejáveis, como se queira. O fenômeno conhecido como depressão por
endogamia ocorre universalmente nos reinos vegetal e animal. A depressão
propriamente dita é uma diminuição na expressão de caracteres quantitativos, em
decorrência do aumento de homozigose causado pela endogamia. A depressão
pode ser causada por genes recessivos deletérios que, em homozigose causam
forte redução na expressão de caracteres ou de genes recessivos de efeitos
pequenos e quantitativos e que não são reconhecidos visualmente por seus efeitos
individuais, mas sim pelo resultado em conjunto (MIRANDA FILHO, 2001, p.629-
647).
Neste processo, que é o mais rápido para obter as linhagens, o nível de
heterozigose é reduzido à metade em cada geração de autofecundação, de forma
que na primeira geração de autofecundação (S
1
) tem-se 50 % de locos
em
homozigoze, na segunda geração (S
2
) 75 %, na terceira, quarta, quinta, sexta e
sétima gerações têm-se 87,50, 93,75, 96,88, 98,44 e 99,22 %, respectivamente. Na
sétima geração (S
7
) de autofecundação, quase 100 % dos locos estão em
homozigoze e, para fins de melhoramento, considera-se que as plantas já atingiram
a homozigoze, pois as linhagens já estão com os caracteres fixados e são facilmente
distinguíveis umas das outras e, também, as variações entre plantas dentro de cada
linhagem são praticamente imperceptíveis (SOUZA Jr, 2001, p.159-199).
25
Os híbridos são resultados do cruzamento entre indivíduos geneticamente
distintos, visando à utilização prática da heterose. São heterozigóticos para a maioria
dos locos, homogêneos e podem ser obtidos do cruzamento de duas linhagens
endogâmicas (P1 x P2), dando origem ao híbrido simples; de três linhagens
endogâmicas [(P1 x P2) x P3], originando o híbrido triplo; ou de quatro linhagens
endogâmicas [(P1 x P2) x (P3 x P4)], o híbrido duplo. Além de linhagens
endogâmicas, podem ser utilizadas variedades de polinização aberta, clones ou
linhas puras na obtenção dos híbridos. No Brasil dois grupos de milho, são
freqüentemente referidos na literatura: o grupo Duro, originário da variedade de
polinização aberta Cateto, e o grupo Dentado, resultante da variedade de
polinização aberta Tuxpeno. A maioria dos híbridos comerciais no Brasil envolvem
cruzamentos entre linhagens pertencentes a esses dois grupos heteróticos (BORÉM,
1997).
O comportamento dos híbridos é função da heterose expressa no
cruzamento entre os progenitores selecionados. A heterose geralmente é
aumentada em função da distância genética entre os progenitores. O objetivo no
desenvolvimento de híbridos é identificar linhagens que, quando cruzadas entre si
expressam alto vigor por combinarem bem. Do ponto de vista acadêmico, o híbrido
expressa heterose quando é superior à média dos progenitores, mas, do ponto de
vista comercial, quando é superior ao melhor progenitor. A manifestação do vigor
híbrido pode ser observada na área foliar, no desenvolvimento do sistema radicular,
na altura de planta, na produtividade, na taxa fotossintética, no metabolismo celular,
no tamanho de célula, no tamanho ou cor do fruto e na precocidade, dentre outras
características. A principal vantagem dos cultivares híbridos, como já evidenciado, é
o aumento da produtividade em razão da heterose. Os cultivares híbridos também
asseguram ao melhorista o controle da produção de sementes, possibilitando-lhe
retorno econômico. O grande desafio dos programas de melhoramento é
desenvolver híbridos com caracteres agronômicos desejáveis, com heterose que
minimizem os custos na produção de sementes e proporcionem vantagens
econômicas ao agricultor (BORÉM, 1997).
Apesar do grande volume de pesquisas sobre micorrizas em plantas de
milho, os efeitos do melhoramento nas associações micorrízicas ainda são pouco
conhecidos, assim como da interferência dos fungos micorrízicos arbusculares na
capacidade competitiva de diferentes genótipos.
26
Tanto a planta hospedeira quanto o fungo, constituem fatores
determinantes do grau de colonização e eficiência das micorrizas. As plantas exibem
grande variabilidade de suscetibilidade à formação das mesmas, as quais, por sua
vez, parecem ser controladas geneticamente, podendo estender-se até mesmo ao
nível de variedade (BERTHEAU et al., 1980, citado por LOPES et al., 1983).
Diferentes espécies ou isolamentos de uma mesma espécie de fungo são também
responsáveis por variações no grau de colonização e no funcionamento da simbiose
(LOPES et al., 1980, p.241-245).
O controle genético exercido por diferentes espécies de fungos e
variedades de planta, é provavelmente o fator importante que influencia a
micorrização. Em um estudo realizado com milho visando a obtenção de plantas
melhoradas para resistência a fungos patogênicos, foi constatado que linhagens
selecionadas para maior resistência apresentavam menor colonização micorrízica e
maior sistema radicular. Sem determinar a seqüência causa-efeito, TOTH et al.
(1990, p.1039-1044) asseguraram que, independente da causa, o programa de
melhoramento para resistência à doenças em milho influenciou a capacidade da
planta em formar micorrizas. Trabalhando com genótipos de milheto inoculado ou
não com G. caledonicum, Tewari et al. (1993, p.191-195) observaram que os
genótipos das plantas influenciaram a taxa de colonização micorrízica, mostrando
que a demanda da planta hospedeira pôde determinar, pelo menos parcialmente, a
resposta-induzida dos fungos micorrízicos.
27
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Instalação do experimento
O experimento foi conduzido no ano agrícola de 2001/02, na Fazenda de
Ensino e Pesquisa da Faculdade de Engenharia - UNESP, Campus de Ilha Solteira,
localizada no município de Selvíria-MS. Apresenta como coordenadas geográficas
51° 22’ de longitude Oeste e 20° 22’ de latitude sul e altitude de 335 metros. A média
anual de precipitação é 1370 mm e a temperatura é de 23,5 °C, sendo janeiro e
fevereiro os meses mais quentes (25,7 °C) e junho e julho os mais frios (20,5 °C). A
umidade relativa do ar é de 64,8 %. De acordo com Koppen, o tipo climático é Aw,
caracterizado como tropical úmido, com estação chuvosa no verão e seca no
inverno.
O solo foi classificado, por Demattê (1980), como Latossolo Vermelho epi-
eutrófico álico, textura argilosa, e reclassificado como LATOSSOLO VERMELHO
Distrófico, de acordo com atual nomenclatura do Sistema Brasileiro de Classificação
de Solos (EMBRAPA, 1999).
3.2. Histórico da área
No local foi conduzido milho no período de março a agosto 1999, seguido
de um pousio entre agosto de 1999 a novembro de 2000. O milho foi novamente
conduzido entre os meses de novembro de 2000 a março de 2001 e, a seguir,
28
realizada a semeadura da leguminosa Crotalaria juncea, que ocupou a área de
março a novembro de 2001.
A semeadura do experimento foi feita manualmente, com o auxílio de
matracas, no dia 21 de dezembro de 2001. O preparo do solo constou de uma
aração e de uma gradagem de nivelamento. Foram aplicados apenas 20 kg ha
-1
de
N na forma de uréia no sulco, mas não foi realizada adubação de cobertura,
procurando se aproximar de um sistema de baixa tecnologia na condução da cultura.
Não foi realizado tratamento de sementes e nem aplicação de qualquer outro
produto no solo, visando não prejudicar a comunidade microbiana existente no
mesmo.
As coletas foram realizadas em três épocas: a primeira ocorreu antes da
instalação do experimento, no dia 17 de dezembro de 2001. A segunda em 14 de
fevereiro de 2002, quando as plantas emitiram os pendões (inflorescência
masculina) e a terceira no final do ciclo da planta, no dia 10 de abril de 2002. Na
primeira foram coletadas amostras de solo, para realizar a análise das
características químicas e avaliação de esporos de FMA autóctones antes da
semeadura da cultura. Amostras de solo foram utilizadas para a contagem do
número de esporos em todos os tratamentos e as raízes foram utilizadas para a
quantificação da colonização micorrízica. Na terceira coleta foram realizadas as
análises dos diferentes caracteres fitotécnicos. Todos os caracteres serão discutidos
posteriormente.
3.3. Análise química do solo
O solo foi amostrado antes da implantação do experimento na
profundidade de 0-15 cm. Estas foram secas à sombra, peneiradas (malha de 2
mm), homogeneizadas e uma amostra foi enviada para análise das características
químicas ao Laboratório de Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas do
Departamento de Fitossanidade, Engenharia Rural e Solos da UNESP, Campus de
Ilha Solteira, onde a análise seguiu metodologia proposta por RAIJ & QUAGGIO
(1983). O resultado está apresentado na Tabela 1.
29
Tabela 1. Análise das características químicas do solo da área utilizada antes da
instalação do experimento.
K Ca Mg H+Al Al SB CTC pH
CaCl
2
MO
g dm
-3
P
mg dm
-3
----------------------------mmol
c
dm
-3
------------------------------------
V
%
4,5 21 20 1,4 11 9 42 3 22,2 64,2 35
3.4. Genótipos de milho
Parte dos materiais genéticos empregados, ou seja, as linhagens Flintisa e
Dentado e os híbridos provenientes dos cruzamentos destas, fazem parte do projeto
de melhoramento para baixa tecnologia, em Cerrado, que vem sendo desenvolvido
na UNESP/Ilha Solteira, pelo professor de Melhoramento Vegetal, Dr. João Antônio
da Costa Andrade. Também foram utilizadas linhagens puras originadas da
variedade ESALQ-PB 1, híbridos simples da firma Semeali e híbridos triplos
provenientes do cruzamento destes. Os tratamentos estão descritos abaixo:
a) 5 linhagens S
5
(5
a
geração de autofecundação) originadas do
Composto Flintisa (F1, F2, F3, F4 e F5);
b) 5 linhagens S
5
originadas do Composto Dentado (D1, D2, D3, D4 e
D5);
c) 5 híbridos simples provenientes do cruzamento entre as linhagens S
5
do Flintisa e Dentado (D1 x F2, D2 x F4, D3 x F5, D4 x F3);
d) 3 linhagens puras originadas da variedade ESALQ-PB 1 (E1, E2 e E3);
e) 3 híbridos simples Semeali (HS 10, HS 32 e HS 83);
f) 9 híbridos triplos resultantes do cruzamento entre as linhagens puras
do ESALQ-PB1 e os híbridos simples da Semeali (HS 10 x E1; HS 10 x E3; HS 10 x
E5; HS 32 x E1; HS 32 x E3; HS 32 x E5; HS 83 x E1; HS 83 x E3 e HS 83 x E5).
30
O Composto Flintisa foi obtido pela recombinação das populações
ESALQ-VF I, SUWAN e CATETO COLÔMBIA (Andrade, 2002) dados não
publicados). O Composto Dentado PB (CMS-06) foi obtido originalmente do Banco
de germoplasma do CNPMS-EMBRAPA, sendo a mesma população utilizada por
esta instituição como base para obtenção da variedade BR 106, largamente utilizada
no Brasil, principalmente por produtores de baixo nível tecnológico. O Composto
ESALQ-PB 1 foi obtido no Instituto de Genética da ESALQ/USP, a partir do
intercruzamento de sete variedades de porte baixo como característica poligênica,
com base no trabalho de MIRANDA FILHO (1974).
Todos os híbridos e seus parentais são experimentais, exceto os híbridos
da SEMEALI, que são utilizados como parentais de diversos híbridos comerciais
(duplos e triplos).
3.5. Delineamento experimental
O delineamento experimental utilizado para o ensaio foi o de blocos
inteiramente casualizados, com 30 tratamentos e 2 repetições, totalizando 60
parcelas. Os tratamentos constaram de 13 linhagens, 8 híbridos simples e 9 híbridos
triplos. As parcelas foram constituídas de duas linhas de dois metros, espaçadas de
0,85 m entre linhas e 0,20 m entre plantas, totalizando 20 plantas. Foram semeadas
duas sementes por cova e o desbaste foi realizado no estádio de 5 folhas
estabelecidas.
Para evitar que as linhagens (que são pouco vigorosas), fossem abafadas
pelos híbridos, estas foram agrupadas dentro de cada bloco, no momento da
casualização dos tratamentos. Desta maneira, restringiu-se a competição entre as
linhagens e os híbridos, o que seria desfavorável às linhagens.
3.6. Variáveis fitotécnicas
-
Altura de plantas (AP):
medida em metros, do nível do solo até o final
da bainha da folha bandeira (média de cinco plantas por parcela);
-
Altura de espigas (AE):
medida em metros, do nível do solo até a
inserção da espiga superior (média de cinco plantas por parcela);
31
-
Matéria seca (MS):
a determinação deste caráter foi realizado,
utilizando cinco plantas coletadas aleatoriamente na parcela. O
material foi secado em estufa de circulação de ar à 60
o
C, até massa
constante. A seguir a matéria seca foi aferida em kg.
-
Rendimento de grãos (RG):
tomado em kg como total da parcela;
O rendimento de grãos foi corrigido (VENCOVSKY & BARRIGA, 1992)
para umidade uniforme de 13,0 %, pela fórmula: RGC = RG (1 – U)/0,87, onde,
RGC é o rendimento de grãos corrigido para umidade;
RG é o rendimento de grãos observado e
U é a umidade observada.
O RGC foi corrigido para estande ideal de 20 plantas por parcela, através
da seguinte fórmula: REND = RGC – b (E – 20), onde,
REND é o rendimento de grãos corrigido para umidade constante e
estande de 20 plantas por parcela;
b é o coeficiente de regressão do RGC em relação ao estande, obtido
através da análise de covariância entre as duas variáveis e;
E é o estande observado em cada parcela.
3.7. Variáveis microbiológicas
3.7.1.
Taxa de colonização micorrízica
As amostras de raízes coletadas das plantas dos diferentes tratamentos
foram lavadas em água corrente e armazenadas em frascos contendo álcool 50 %.
Posteriormente, para realização da coloração, um grama de raiz foi lavada em água
corrente e clarificada por meio de aquecimento à 90
o
C em solução de KOH 10 %,
aquecida à 90
o
C por uma hora, seguida de acidificação com HCl 1 %, por três
horas em temperatura ambiente e mais quinze minutos em banho-maria à 90
o
C. A
seguir foram lavadas em água corrente e coradas com azul de tripano a 0,05 % por
32
cinco minutos a 90
o
C (PHILLIPS & HAYMAN, 1970, p.158-161). As raízes foram
lavadas em água corrente, para retirar o excesso do corante e preservadas em
lactoglicerol até o momento da avaliação. Foram analisadas três lâminas contendo
10 segmentos de um centímetro cada, perfazendo um total de 30 segmentos por
parcela e a avaliação da taxa de colonização micorrízica foi feita sob microscópio
óptico 40x (COLLOZI-FILHO & BALOTA,1994, p.383-418).
3.7.2. Contagem de esporos e análises quantitativa e qualitativa
As amostras de solo da rizosfera dos diferentes tratamentos foram
coletadas quando as plantas emitiam os pendões (inflorescência masculina), 60 dias
após a semeadura. A seguir foram secas à sombra, peneiradas e homogeneizadas.
Os esporos dos FMA foram separados e coletados por meio do método de
peneiramento por via úmida e decantação (GERDEMANN & NICOLSON, 1963,
p.234-244) seguidos de centrifugação com sacarose (JENKINS, 1964, p.288-300).
Por amostra, 100 gramas de solo foram misturados em dois litros de água, em um
béquer, e agitado vigorosamente. Após decantação por alguns segundos, para
sedimentação das partículas maiores e/ou mais densas que os esporos, o
sobrenadante foi passado quatro vezes por duas peneiras, com aberturas de 710
µ
m
e 50
µ
m, na seqüência da maior para a menor abertura da malha.
O material coletado foi transferido para tubos e centrifugado por 4 minutos
a 302,1 g. O sobrenadante foi cuidadosamente descartado e a seguir, ressuspenso
em sacarose 50 % com a ajuda de um agitador mecânico de tubos, e novamente
centrifugados por mais 1 minuto. Os esporos presentes no sobrenadante foram
transferidos para a peneira de malha de 50 µm, lavados com água em abundância,
para retirar o excesso de sacarose, e recolhidos em um béquer pequeno. A análise
quantitativa dos esporos de FMA autóctones foi realizada usando uma placa
concêntrica de acrílico com anéis, sob o microscópio estereoscópio (40x). Para cada
repetição por tratamento, o processo foi repetido por três vezes, e a média analisada
estatisticamente.
A análise qualitativa dos esporos de FMA seguiu a metodologia para
obtenção de esporos, como descrita acima, utilizando as amostras de solo de
rizosfera dos dois híbridos que apresentaram os maiores rendimentos de grãos e
33
seus respectivos parentais. Para a identificação dos fungos, procedeu-se a
confecção de lâminas permanentes, preparadas com resina de álcool polivinílico,
ácido lático e fenol (WALKER, 1979, p.98). A análise das características como:
morfologia dos esporos, tamanho, forma, número e características das paredes,
posição da hifa, etc, foram utilizadas para a identificação dos diferentes táxons de
FMA. A identificação foi realizada pela professora Dra. Sandra Gomes da Costa da
Universidade Estadual de Maringá, sob microscópio óptico, com aumentos de 40 a
1000 vezes (SCHENK & PÉREZ, 1988). Somente os esporos aparentemente
saudáveis e com conteúdo citoplasmático foram considerados, desprezando os que
estavam deteriorados.
As diferenças de fungos micorrízicos arbusculares autóctones presentes
nos híbridos mais produtivos e seus respectivos parentais foram analisadas pela
determinação dos parâmetros: média do número de esporos e freqüência numérica
(abundância).
a) – Média do número de esporos (x), obtida pela contagem dos esporos
em três amostras de 100 g de solo, por parcela.
b) – Freqüência numérica (FN), foi calculada utilizando a fórmula:
FN = (x/xt)100
Onde, x indica a média do número de esporos de uma espécie de FMA,
em cada tratamento (híbridos e parentais) e xt indica a somatória das
médias de todas as espécies em um dado genótipo.
3.8. Análise estatística
Os dados foram analisados seguindo o modelo Y
ij
= m + b
j
+ t
i
+ e
ij
, onde
Y
ij
é a observação do tratamento i no bloco j; m é a média geral; b
j
é o efeito do
bloco j; t
i
é o efeito do tratamento i e e
ij
indica o erro experimental associado à
parcela ij. Na análise estatística o quadrado médio de tratamentos desdobrado entre
linhagens, híbridos e linhagens versus híbridos. As médias dentro de cada grupo,
foram comparadas pelo teste de Tukey e calculada a correlação de Pearson entre
todos os caracteres envolvidos. Foi
calculado o valor da heterose (%) sobre a média
34
dos pais (P
1
e P
2
) nos cruzamentos envolvidos, usando a fórmula: h (%) = 100 [F
1
-
(P
1
+P
2
)
/ 2)] / [(P
1
+ P
2
) / 2]. E o cálculo para heterose sobre o pai superior (P
maior
)
para os cruzamentos envolvidos, usando a fórmula: hs (%) = 100 (F
1
- P
maior
) / P
maior
,
onde, F
1
é a média do híbrido, (P
1
+P
2
)/ 2 é a média dos parentais do híbrido e P
maior
,
é a média do melhor parental do híbrido, para os caracteres altura de planta, altura
de espiga, rendimento de grãos, contagem de esporos e colonização micorrízica,
nos diferentes cruzamentos.
.
35
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
O resultado da análise das características químicas do solo apresentado
na Tabela 1 revela a condição ácida do solo, característica do cerrado. Em solos
com alta capacidade de adsorção de fósforo, a concentração deste na solução do
solo é baixa e a difusão para as raízes será reduzida. É neste tipo de solo que os
grandes benefícios serão obtidos pelas plantas hospedeiras quando associadas com
os FMA (THOMSON et al., 1990, p.647-653). Nos trópicos, a baixa fertilidade do
solo, a limitada disponibilidade do fósforo e a alta concentração de alumínio
propiciam a formação da associação micorrízica, que são essenciais para uma
grande variedade de espécies de plantas (NEWSHAM et al., 1995, p.407-411).
A colonização pelos FMA é grandemente afetada pela nutrição de P pelo
hospedeiro. Plantas crescendo em solos com baixa disponibilidade deste nutriente, e
com deficiência do mineral nos tecidos, são mais rapidamente colonizadas por FMA
do que as plantas crescendo em solos com alta disponibilidade de fósforo (HABTE &
MANJUNATH, 1987, p.797-801; GRAHAM & EISSENSTAT, 1994, p.179-185). O
efeito benéfico da inoculação de plantas hospedeiras com FMA conduz a um
aumento na absorção do fósforo, elevando seu conteúdo na raiz e parte aérea,
refletindo no aumento da biomassa vegetal (HABTE & MANJUNATH, 1987, p.797-
801; DIGHTON, 1991, p.362-369).
Os FMA tornaram-se potencialmente importantes do ponto de vista
ecológico e econômico. Por beneficiar o crescimento das plantas e aumentar a
capacidade das mesmas em absorver nutrientes do solo (JEFFRIES, 1987, p.319-
357).
36
O número médio de esporos de fungos micorrízicos arbusculares
autóctones presentes na área antes da semeadura foi de 391/100 g de solo. Como
pode ser observado na Tabela 2, não foram detectadas diferenças significativas para
este caráter, podendo possivelmente estar indicando a estabilidade das
comunidades de FMA autóctones presentes, entre os genótipos de milho. Para
linhagens e híbridos as médias foram de 427 e 468 esporos por 100 g de solo,
respectivamente (Tabelas 3 e 4).
Tabela 2. Valores de F, coeficiente de variação e médias para os caracteres: altura
de espiga (AE), altura de plantas (AP), produção de matéria seca (MS),
número de esporos (NE), colonização por fungos micorrízicos
arbusculares autóctones (COL) e rendimento de grãos (REND), para
genótipos de milho
1
.
Tratamentos AE
(m)
AP
(m)
MS
(kg ha
-1
)
NE
2
(100 g solo
-1
)
COL
2
(%)
REND
(kg ha
-1
)
Linhagens (L) 1,52 2,53 1,28 1,16 3,28
*
1,66
Híbridos (H) 0,81 0,66 1,05 1,24 3,49
**
4,94
**
L vs H 50,61
**
86,66
**
138,49
**
3,40 26,60
**
312,95
**
CV (%) 12,90 9,11 16,98 3,11 7,18 20,86
Média geral 0,95 1,78 965,34 2,65 1,36 1214,82
1
*
e
** - Significativos em nível de 5 e 1 % de probabilidade, respectivamente.
2
Para as análises estatísticas os valores originais foram transformados em log (x + 1).
Para os caracteres altura de espiga, altura de planta e matéria seca
também não foram observadas diferenças significativas para os tratamentos
linhagens e híbridos, somente para o contraste linhagem versus híbridos. Enquanto
que o caráter número de esporos, não mostrou diferenças significativas em nenhum
dos tratamentos.
Dentre os demais caracteres avaliados, o valor de F apresentou diferença
significativa somente para porcentagem de colonização micorrízica nas linhagens,
enquanto que entre híbridos, tanto colonização micorrízica quanto rendimento de
grãos apresentaram diferenças significativas. O contraste entre linhagens versus
híbridos apresentou diferença significativa para todos os caracteres (Tabela 2),
37
exceto para número de esporos.
Entre as linhagens as diferenças no rendimento de grãos não foram
significativas, embora possam ser observadas na Tabela 3, variações no rendimento
de 3259 kg ha
-1
(linhagem F3) a 639 kg ha
-1
(linhagem F1). O coeficiente de variação
de 21 % talvez possa explicar a não significância para o caráter. O resultado, no
entanto, é aceitável pelo fato da média geral de todos os tratamentos (1214,82 kg
ha
-1
) ter sido baixa, possivelmente em conseqüência das médias de rendimento das
linhagens endogâmicas (Tabela 2).
Tabela 3. Valores médios das linhagens de milho
para os caracteres altura de
espiga (AE), altura de plantas (AP), produção de matéria seca (MS),
número de esporos (NE), colonização por fungos micorrízicos autóctones
(COL) e rendimento de grãos (REND).
Linhagens
AE
(m)
AP
(m)
MS
(kg ha
-1
)
NE
(100 g solo
-1
)
COL
(%)
REND
(kg ha
-1
)
F3 0,89 1,77 1337 489 30,83 a 3259
F2 0,91 1,69 2142 343 27,6 ab 2281
F4 0,78 1,54 1832 484 21,7 abc 2009
E1 0,66 1,26 2106 441 23,92 abc
1991
E5 0, 86 1,66 1790 483 20,50 abc
1961
E3 0,60 1,19 1878 434 13,33 bc 1537
D3 0,94 1,69 2280 466 15,67 abc
1494
D1 0,87 1,61 2766 436 15,66 abc
1488
D5 0,75 1,65 1619 403 22,83 abc
1182
F5 0,97 1,75 1839 480 17,08 abc
1172
D2 0,87 1,39 1976 384 23,25 abc
1107
D4 0,79 1,57 1854 397 19,08 abc
1020
F1 0,81 1,49 2607 308 12,16 c 639
Médias 0,82 1,56 2002 427 20,28 1626
Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem pelo teste de Tukey (P < 0,05).
38
Comparando os valores médios entre linhagens para o caráter colonização
micorrízica (Tabela 3), as diferenças significativas foram verificadas apenas entre as
maiores porcentagens, observadas nas linhagens F3 (30,83 %) e F2 (27,66 %) e as
menores nas linhagens F1 (12,16 %) e E3 (13,33 %), apesar desta última não ter
diferido da linhagem F2.
No entanto, estas diferenças não se refletiram nos demais caracteres, nem
mesmo no rendimento de grãos ou número de esporos. Estes resultados estão de
acordo com as observações de Abbott & Robson (1982, p.389-408) que afirmam ser
os benefícios das associações micorrízicas dependente da interação entre as raízes
do hospedeiro e os fungos, podendo ocorrer populações de FMA autóctones
eficientes ou não. Além disso, de acordo com KAEPPLER et al. (2000, p.358-364) o
potencial genético é de grande importância na produção de biomassa em baixa
concentração de P. O potencial genético para produzir biomassa em linhagens
inatas de milho foi maior que seu potencial genético para beneficiar-se da simbiose,
o que pode explicar os resultados de rendimento obtidos neste trabalho.
Para os valores médios entre híbridos, foram verificadas diferenças
significativas para colonização micorrízica e rendimento de grãos (Tabela 4). Os
maiores e menores valores de colonização micorrízica foram observados para os
tratamentos HS 83 x E5 (43,92 %) e D1 x F2 (15,42 %), respectivamente, os quais
diferem estatisticamente entre si.
O caráter rendimento de grãos apresentou as maiores médias para os
híbridos HS 83 x E3 (7108 kg ha
-1
) e D3 x F5 (7048 kg ha
-1
) e a menor para HS 10 x
E1 (3089 kg ha
-1
), as quais diferem estatisticamente entre si. Na maioria dos
tratamentos onde foram verificadas as maiores porcentagens de colonização
micorrízica também foram observados os maiores rendimentos de grãos. Entretanto,
não é possível generalizar tal afirmação uma vez que híbridos, como D1 x F2, que
apresentou baixa colonização micorrízica, não diferiram dos demais para maior
rendimento de grãos, com exceção de HS 83 x E3 e D3 x F5, enquanto o híbrido de
mais alta colonização micorrízica (HS 83 x E5) não diferiu do de menor rendimento
de grãos (HS 10 x E1).
Os valores médios de porcentagem de colonização micorrízica
apresentados neste estudo estão próximos aos relatados por SIQUEIRA et al. (1989,
p.1499-1506), MAIA & TRUFEM (1990, p.89-96), GRACIOLLI (1992) e GOMES-DA-
39
COSTA (1993), trabalhando com milho mas diferem de CARRENHO et al. (2001,
p.262-270), que obtiveram valores mais altos (de 56,7 a 87 %).
Tabela 4. Valores médios dos híbridos de milho para os caracteres altura de espigas
(AE), altura de plantas (AP), produção de matéria seca (MS), número de
esporos (NE), colonização por fungos micorrízicos arbusculares
autóctones (COL) e rendimento de grãos (REND).
Híbridos AE
(m)
AP
(m)
MS
(kg ha
-1
)
NE
(100 g solo
-1
)
COL
(%)
REND
(kg ha
-1
)
HS 83 x E3 1,11 1,96 3674 456 24,30 abc 7108 a
D3 x F5 1,11 2,13 3817 378 17,33 bc 7048 a
HS 10 x E3 1,17 2,08 3365 453 26,90 abc 6107 ab
HS 83 x E1 1,03 1,97 4489 578 32,60 abc 6047 ab
HS 32 x E1 0,96 1,88 3155 365 35,75 ab 5819 abc
HS 83 x E5 1,02 1,89 3594 436 43,92 a 5480 abc
HS 32 x E5 1,03 1,98 3007 569 33,90 abc 5376 abc
HS 32 1,04 1,88 3512 537 19,60 abc 5315 abc
HS 10 x E5 1,11 1,92 3029 542 21,80 abc 4928 abc
HS 32 x E3 1,11 1,95 3627 456 32,40 abc 4915 abc
HS 83 1,17 2,13 3258 573 28,40 abc 4873 abc
F3 x D4 1,12 1,93 3181 396 25,20 abc 4538 abc
HS 10 1,02 2,00 3655 435 25,30 abc 4398 abc
D2 x F4 0,99 1,97 3371 434 39,00 ab 4150 bc
F1 x D5 0,92 1,78 3562 446 24,30 abc 3468 bc
D1 x F2 0,92 1,86 3448 409 15,42 c 3393 bc
HS 10 x E1 1,01 1,89 3404 499 19,10 abc 3089 c
Médias 1,05 1,95 3479 468 27,39 5062
Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem pelo teste de Tukey (p < 0,05).
Em seu trabalho, PEREIRA (1995) avaliou a ocorrência de FMA e
bactérias fixadoras de nitrogênio em genótipos de milho, em condições de campo,
cultivados em solo sem adição de fertilizantes químicos nitrogenados ou fosfatados.
40
Ele observou que, embora a associação micorrízica seja vista como inespecífica, foi
possível estabelecer diferenças na capacidade dos diferentes genótipos de milho de
se beneficiar das associações estudadas. Foram verificadas diferenças entre os
genótipos de milho avaliados e o número de esporos, densidade relativa de espécies
e colonização de raízes pelos FMA.
A variabilidade genética das plantas responsivas aos fungos micorrízicos
tem sido cultivares de várias plantas (AZCON & OCAMPO, 1981, p.677-685). Em
estudos de herdabilidade da dependência micorrízica, HETRICK et al. (1993, p.512-
518) observaram que todos os cultivares de trigo testados e seus ancestrais foram
colonizados por FMA apesar de variarem significativamente na resposta à simbiose.
Trabalhando com genótipos de milheto inoculados ou não com G.
caledonicum, TEWARI et al. (1993, p.191-195) encontraram diferenças significativas
entre os mesmos. O genótipo HR-374 apresentou maior altura de planta e maior
produção de matéria seca, independente da porcentagem de micorrização. Para o
genótipo PES-400, as raízes não micorrizadas apresentaram menos massa que as
micorrizadas, assim como as taxas de colonização. Neste caso, a eficiência
micorrízica foi altamente significativa e o genótipo da planta influenciou a taxa de
colonização dos fungos micorrízicos arbusculares, parecendo que a demanda da
planta hospedeira pôde determinar, pelo menos parcialmente, a resposta-induzida
das micorrizas.
As melhores taxas de rendimento observadas para os híbridos HS 83 x E3
(7108 kg ha
-1
) e D3 x F5 (7048 kg ha
-1
), mesmo não diferindo estatisticamente da
maioria dos demais híbridos, evidenciaram um alto potencial produtivo para as
condições tecnológicas utilizadas. Apesar destes rendimentos terem sido obtidos
sob condições experimentais, eles superaram a média dos agricultores para este
nível tecnológico, que está entre 3000 e 4000 kg ha
-1
. No entanto, outros
experimentos em diversos locais e anos agrícolas, serão necessários para confirmar
esse potencial, uma vez que esta foi a primeira avaliação realizada com estes
híbridos.
Na análise qualitativa de fungos micorrízicos arbusculares autóctones,
antes da semeadura, foi constatada a presença de 12 espécies (Tabela 5), sendo
que a espécie mais abundante foi a Entrophospora colombiana (29,13 %) seguida de
Glomus diaphanum (18,45 %) e Scutellospora pellucida (10,68 %). Destas, E.
41
columbiana foi mais bem multiplicada pelo híbrido D3 x F5 (45,23 %) e ocupou a
segunda posição para as três linhagens e para o híbrido simples avaliado.
Tabela 5.
Diversidade de fungos micorrízicos arbusculares autóctones (%) antes da
semeadura, dos genótipos de maior rendimento de grãos e respectivos
parentais.
Espécies de FMA Antes D3 F5 D3 x F5
HS 83 E3 HS 83 x E3
Acaulospora longula
Spain & Schenck
8,74
0,00
1,18
0,00 0,00 0,00
0,00
A. scrobiculata Trappe
4,85
4,00
3,55
10,71 0,00 7,37
2,14
Entrophospora
colombiana Spain &
Schenck
29,13
17,60
11,83
45,23 15,79 16,84
8,56
Glomus clarum
Nicolson & Schenck
5,82 11,20
10,06
4,76 2,63 1,05 3,21
Glomus diaphanum
Morton & Walker
18,45 3,20
1,78
1,19 0,88 1,05 1,60
Glomus etunicatum
Becker & Gerdemann
0,97 7,20
11,24
4,76 0,00 2,11 3,74
Glomus macrocarpum
Tul. & Tul.
0,97 11,20
4,14 0,00 1,75 0,00 5,88
Glomus sp.
9,71 0,80 0,00 3,57 0,00 0,00 0,00
Gigaspora margarita
Becker & Hall
2,91 0,00 1,78 0,00 0,00 2,11 3,21
Scutellospora calospora
(Nicol. & Gerd.) Walker
& Sanders
5,82 34,40
51,48 23,81 68,42 60,00 58,29
Scutellospora gilmorei
(Trappe & Gerd.)
Walker & Sanders
1,94 0,80 1,18 1,19 0,88 1,05 2,14
Scutellospora pellucida
(Nicol. & Schenck)
Walker & Sanders
10,68 9,60 1,78 4,76 9,65 8,42 11,23
Total 100 100 100 100 100 100 100
Riqueza de espécies 12 10 11 9 7 9 10
42
No entanto, a Scutellospora calospora, presente no solo antes da
semeadura com apenas 5,82 %, foi a mais multiplicada por todos os materiais de
milho analisados, chegando a ser o mais abundante para as linhagens D3 (34,4 %),
F5 (51,48 %), E3 (60 %) e para os híbridos HS 83 x E3 (58,29 %) e HS 83 (68,42 %).
Estes resultados dão claros indícios de preferências das espécies de
fungos a um determinado hospedeiro. Os diferentes genótipos mantidos sob o
mesmo manejo do solo e cultura, multiplicaram espécies determinadas, mesmo que
em porcentagens um pouco diferentes. A presença de associação preferencial
também foi verificada por GOMES-DA-COSTA (1993), para milho e soja.
Pelas análises da diversidade entre os híbridos e seus parentais foram
detectadas predominância de espécies, como seguem: para o híbrido D3 x F5, a
espécie mais abundante foi E. colombiana seguida da S. calospora, enquanto que
para seus parentais, as linhagens D3 e F5, estas duas espécies também foram as
mais encontradas, porém em ordem inversa de abundância; para o híbrido triplo HS
83 x E3 assim como para seus parentais, a espécie mais abundante foi S. calospora.
Também pode ser observado na Tabela 5, para todos os genótipos, com exceção do
híbrido D3 x F5, que a espécie em maior abundância foi S. calospora.
Para o fator riqueza de espécies, 12 antes da semeadura, esta foi menor
para o híbrido D3 x F5, que para seus parentais D3 e F5, com 9, 10, 11 espécies
respectivamente. Fato oposto foi observado para o híbrido HS 83 x E3 e seus
parentais HS 83 e E3, com 10, 7 e 9 espécies respectivamente.
O número de espécies de FMA encontradas na rizosfera de uma
determinada planta pode diferir muito, tanto para uma mesma cultura, como entre
diferentes plantas, como pode ser observado na literatura. TRUFEM & BONONI
(1985, p.165-187) em cultura de milho no solo de cerrado, verificaram a ocorrência
de nove espécies; SIQUEIRA et al. (1989, p.1499-1506), trabalhando com milho em
Minas Gerais, observaram a presença de dez espécies; MAIA & TRUFEM (1990,
p.89-96), constataram a ocorrência de dezesseis espécies de FMA em milho no
estado de Pernambuco; GOMES-DA-COSTA (1993), na rizosfera de milho em
monocultivo, encontrou vinte e duas espécies de fungos micorrízicos e CARRENHO
(1998), em cultivos sucessivos de milho, verificou a presença de vinte e cinco
espécies. Neste trabalho o número encontrado está próximo à média esperada para
a cultura de milho, semelhante aos três primeiros pesquisadores e diferindo dos
últimos.
43
Os resultados obtidos para as avaliações qualitativas e quantitativas
demonstraram que, houve uma mudança na comunidade dos fungos micorrízicos,
sendo que o mesmo foi constatado também por GOMES-DA-COSTA (1993),
SIEVERDING (1991, p.108) e JOHNSON et al. (1991, p.657-663).
De acordo com ABBOTT & ROBSON (1991, p.121-150), vários são os
fatores que interferem no padrão de esporulação das diferentes espécies de fungos
micorrízicos arbusculares, tais como, disponibilidade de nutrientes, tipo de solo,
sazonalidade, tratos culturais, manejo tanto do solo como das culturas, além da
planta hospedeira. Apesar do número de esporos não fornecer o valor real do
potencial de inóculo (efetividade e infectividade) do solo, contribui para a avaliação
populacional de FMA.
Os valores de heterose foram muito variados para os dois caracteres,
como apresentados na Tabela 6. Para rendimento de grãos, com exceção dos
híbridos triplos HS 10 x E1, HS 32 x E3 e HS 32 x E5, os demais mostraram
heterose sobre o pai superior e heterose sobre a média dos pais. As heteroses mais
altas foram observadas para os híbridos simples, pelo fato dos parentais serem
linhagens, ao contrário dos híbridos triplos, onde um dos parentais é um híbrido
simples vigoroso.
Como pode ser verificado na Tabela 6, o caráter colonização micorrízica
não apresentou a mesma tendência do caráter rendimento de grãos. Como
podemos observar, o híbrido D3 x F5 apresentou valor alto (372) de heterose sobre
o pai superior, para rendimento de grãos, enquanto que para colonização
micorrízica, apresentou valor bem baixo (1,46). O mesmo aconteceu com o híbrido
HS 32 x E1, o qual apresentou valor alto para colonização micorrízica (81,77)
quando comparado com a heterose sobre o pai superior para rendimento de grãos
(9). Essa tendência ocorreu na maioria dos híbridos avaliados. Devido ao ocorrido foi
feita uma análise de correlação para as variáveis em questão, colonização
micorrízica e rendimento de grãos, as quais apresentaram valores negativos (-0,012
e -0,11), respectivamente.
A baixa correlação entre a porcentagem de colonização e rendimento
verificados neste estudo, também foi relatada por HETRICK et al. (1996, p.19-25)
para cultivares de trigo e KAEPPLER et al. (2000, p.358-364) para cultivares de
milho, os quais sugeriram que a seleção realizada no melhoramento vegetal pode ter
44
interferido na simbiose planta-micorriza, desenvolvendo cultivares menos
responsivos ao fungo.
Tabela 6. Valores de heterose sobre a média dos pais (h %) e heterose sobre o pai
superior (hs %) para rendimento de grãos (REND) e colonização por
fungos micorrízicos arbusculares autóctones (COL), para os híbridos de
milho.
Híbridos REND COL
h hs h hs
D3 x F5 429 372 5,85 1,46
F1 x D5 281 193 39,10 6,60
D2 x F4 166 106 73,37 67,80
HS 83 x E3 122 49 20,65 -13,50
F3 x D4 112 39 1,16 -18,12
HS 10 x E3 106 39 43,00 6,24
D1 x F2 80 49 -28,84 -44,30
HS 83 x E1 76 24 24,84 14,96
HS 83 x E5 60 12 64,58 54,55
HS 32 x E1 59 9 64,04 81,77
HS 10 x E5 55 12 -13,20 -13,82
HS 32 x E5 48 1 52,03 35,93
HS 32 x E3 43 -7 102,62 64,84
HS 10 x E1 -3 -30 -22,16 -24,34
O coeficiente de correlação entre os caracteres altura de inserção de
espiga, altura de planta, matéria seca, rendimento de grãos e colonização
micorrízica, indicou associações positivas, evidenciando que quanto maior a altura
de inserção de espiga e altura de planta, maior o desenvolvimento das plantas,
refletindo em uma maior quantidade de matéria seca e de rendimento de grãos
(Tabela 7).
A colonização micorrízica mostrou correlação positiva e significativa com
todos os caracteres, exceto número de esporos. Estes valores estão indicando que,
embora alguns genótipos tenham apresentado baixa colonização micorrízica, eles
foram produtivos, já que a maioria apresentou correlação entre colonização
micorrízica e rendimento de grãos. Isto demonstra que, provavelmente houve uma
45
interação entre a planta e o fungo com hifas translocando uma maior quantidade de
nutrientes e água.
Esta correlação ainda não permite afirmar que houve uma associação
genética entre colonização micorrízica e rendimento de grãos. A ocorrência de
condições microambientais, que tenham favorecido ou a colonização micorrízica ou
o rendimento de grãos, também pode ter contribuído para a correlação.
Desta forma, para o isolamento da correlação genética da ambiental faz-
se necessário um delineamento experimental ainda mais específico, utilizando um
número muito maior de progênies (tratamentos) oriundas de uma população variável.
Isto, no entanto, dificultaria as avaliações de colonização micorrízica ou qualquer
outro caráter referente ao fungo e sua correlação com o rendimento de grãos. Outra
saída mais viável seria a identificação de genótipos, preferencialmente linhagens
puras, altamente contrastantes quanto à colonização micorrízica, que seriam
cruzadas e observadas para os caracteres em questão, nas gerações F
1
, F
2
e
retrocruzamentos.
Tabela 7. Coeficientes de correlação de Pearson entre altura de espigas (AE), altura
de plantas (AP), produção de matéria seca (MS), número de esporos
(ESP), colonização por fungos micorrízicos arbusculares autóctones (COL)
e rendimento de grãos (REND), para genótipos de milho.
Variáveis
AP
(m)
MS
(g/parcela)
ESP
(100 g
-1
solo)
COL
(%)
REND
(kg.ha
–1
)
AE
0,88**
0,70**
0,35**
0,35**
0,67**
AP - 0,78** 0,35** 0,39** 0,76**
MS - - 0,21 0,42** 0,83**
ESP - - - 0,19 0,27*
COL - - - - 0,47**
** e * - Significativos em nível de 1 e 5%, respectivamente, pelo teste t.
Segundo TRINDADE et al. (2001, p.1485-1494), o melhoramento pode
gerar genótipos com diferentes exigências nutricionais e capacidade de absorção.
Como um dos grandes benefícios da colonização micorrízica é o aumento da
absorção de nutrientes, é razoável esperar que existam diferenças genotípicas
relativas à simbiose micorrízica, tanto por parte do simbionte como do hospedeiro.
46
No entanto, com os dados obtidos, ainda é prematuro preconizar o uso da
colonização micorrízica para seleção de genótipos superiores. As populações da
comunidade de fungos micorrízicos arbusculares autóctones presente, e sua
interferência com genótipos superiores, também precisam ser melhor
compreendidos. Faz-se necessário procurar outros caracteres referentes à
associação micorrízica que se correlacione geneticamente com o rendimento de
grãos.
47
5. CONCLUSÕES
A taxa de colonização micorrízica mostrou correlação positiva com
rendimento de grãos, produção de matéria seca, altura de inserção de espiga e
altura de plantas, para os genótipos de milho;
Não houve correlação entre os valores de heterose dos caracteres
rendimento de grãos e porcentagem de colonização micorrízica;
Ocorreram mudanças qualitativas e quantitativas na composição dos FMA
com observação da existência de associações preferenciais entre genótipos, assim
como entre híbridos e seus parentais;
As espécies Scutellospora calospora, Entrophospora colombiana e
Scutellospora pellucida apresentaram uma maior abundância nos híbridos mais
produtivos e seus parentais;
As espécies Acaulospora longula, Glomus etunicatum, Glomus
macrocarpum Glomus sp. e Gigaspora margarita apresentaram uma certa
especificidade de hospedeiro.
48
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