INTRODUÇÃO

O arroz (Oryza sativa L.) é um dos cereais mais cultivados e consumidos do mundo. Encontra-se presente em todos os continentes e possui alta produção, em virtude de ser um alimento básico para a maioria da população mundial, fornecendo nutrientes essenciais como vitaminas, proteínas, carboidratos, lipídeos e sais minerais (Naves e Bassinello 2006; Oliveira, 2015).

No Maranhão, o arroz apresenta uma relevância no ponto de vista econômico e social, pois gera renda e contribui na segurança alimentar de muitas famílias que chegam a consumir 1,5 kg de arroz por dia, em caso de grupos familiares com até cinco membros (Hoffmann, 2015). Há uma alta produção de arroz no Maranhão (Conab - 2021) podendo ser reduzida devido a fatores bióticos, como patógenos fúngicos (Nganga et al., 2022)

As doenças como fator limitante na produção das culturas agrícolas podem causar perdas (Eash et al., 2019). Na cultura do arroz, essa perda pode ser ainda mais expressiva, pois sofre ataques de patógenos em todas as fases de crescimento e desenvolvimento, com redução da produtividade e da qualidade dos grãos (Lobo, 2004). Em condições de clima favorável com alta pluviosidade, temperatura e umidade, há predominância da Curvularia lunata (Wakker) Boedijin Meyer, este é um fungo patogênico da família Pleosporaceae, que causando mancha foliar e mancha nos grãos, levando à redução fotossintética na orizicultura maranhense (Silva et al., 2014).

O controle de C. lunata pode ser feito com o uso do controle químico, como fungicida (Imran et al., 2022). Contudo, a utilização excessiva desse método ocasiona impactos negativos ao meio ambiente como redução da microbiota essencial do solo, e não é acessível para maioria dos produtores de arroz maranhenses, que não dispõem de recursos financeiros para adquirir agroquímicos. Por isso, a busca de alternativas sustentáveis com mínimo impacto ambiental e acessível a esses produtores se faz necessário (Silva et al., 2014).

A utilização de fungos micorrizicos arbusculares (FMA) no controle biológico de doenças fúngicas podem apresentar como uma alternativa, reduzem a tolerância das plantas a ataques de patógenos, que pode ser pela maior produção de metabólicos especializados pela planta, que induzem efeitos antagônicos (^{Ravnskov et al., 2020}; ^{Sanchez et al., 2019}; ^{Volpe et al., 2018}). Dessa forma, objetivou-se avaliar o efeito de C. lunata na cultura do arroz inoculado com FMA, e o benefícios do FMA no crescimento e produção do arroz, tendo em vista que estes microrganismos aumentam a absorção de nutrientes essenciais ao desenvolvimento da planta e aumentam sua resistência a danos ocasionados por fatores bióticos e abióticos.

MATERIAISE MÉTODOS

O estudo foi realizado em vasos de polietileno de 3 Lem casa de vegetação nas instalações da Universidade Estadual do Maranhão (UEMA), localizado no município de São Luís, Maranhão (2º 31‟48” S e 44° 18‟10” O). O clima da região é caracterizado como tropical, com inverno seco e verão chuvoso (Geiger, 1954; Mateus & Bolfe, 2014), com média de temperatura de 26 °C.

O experimento foi realizado em um delineamento inteiramente casualisado (DIC), com 8 tratamentos: T1 - sem FMA (controle); T2 - Rhizophagus clarus; T3 - Claroideoglomus etunicatum; T4 - Gigaspora margarita; T5 - Rhizophagus clarus + Claroideoglomus etunicatum; T6 - Claroideoglomus etunicatum + Gigaspora margarita; T7 - Rhizophagus clarus + Gigaspora margarita e T8-Rhizophagus clarus + Claroideoglomus etunicatum + Gigaspora margarita, com 4 repetições, totalizando 32 unidades experimentais além de 4 plantas por vaso, representando uma repetição.

O solo utilizado nos vasos foi coletado no município de São Luís, Maranhão (2º 31‟48” S e 44° 18‟10” O). previamente autoclavado por 1 h por dois dias consecutivos, com a finalidade de eliminar qualquer outra influência microbiologia que não a do FMA. Retirou-se uma amostra para realização de análise química e física, o que apresentou textura areia franca no laboratório da UEMA, 11 g dm³ de M.O, pH= 6,5, P= 3,0 mg dm³, K= 1,6 mmolc dm³, Ca= 11 mmolc dm³, Mg= 0 mmolc dm³, H+Al= 40 mmolc dm³, SB= 12,6 mmolc dm³, CTC= 52,6 mmolc dm³, V= 24%. Os tratamentos não receberam qualquer tipo de adubação, para conservar as caractericas do solo maranhense e a irrigação foi realizada diariamente, para manter a umidade do solo.

Os inóculos de fungos micorrizicos arbusculares (FMA) utilizados nos tratamentos foram obtidos através da Coleção de Fungos Micorrízicos Arbusculares da Embrapa Agrobiologia (COFMEA) (Tabela 1) e o inóculo do fungo C. lunata através da Micoteca do Laboratório de Fitopatologia da UEMA, registro MGSS-161.

Para cada tratamento foram utilizados 6 g de substrado com esporos de FMA, sendo que os tratamentos que continham mais de um fungo receberam quantidades de inóculo semelhantes até o total de 6 g. Os inóculos foram transferidos no centro de cada vaso, antes do plantio, e em seguida coberto com uma camada fina de solo, após inoculação, realizou-se o plantio com 8 sementes de arroz por vaso, após 8 dias do plantio (DAP), foi realizado o desbaste deixando 4 plantas por vaso em cada repetição.

Tabela 1 Descrição das linhagens de FMA da Coleção de Fungos Micorrízicos Arbusculares cedidos pela Embrapa Agrobiologia (COFMEA). Table 1. Description of AMF strains from the Arbuscular Mycorrhizal Fungi Collection provided by Embrapa Agrobiologia (COFMEA). 

A inoculação do patógeno foi realizada aos 21 DAP, via pulverização com uma suspensão contendo esporos do fungo. A suspensão utilizada foi obtida através do cultivo do fungo em meio BDA (batata-dextrose-ágar), incubados a 27ºC, com 12 hora de dia e noite. Após o período de 7 dias de incubação a suspensão foi preparada na concentração de 1x10⁵ conídios mL^-1 em água destilada e autoclavada, em seguida as plantas foram cobertas com saco plástico transparentes, simulando uma câmera úmida, por 48 h.

Os parâmetros de severidade da doença foram avaliados aos 7, 14 e 21 DAI, sendo: número de folhas, número de folhas sadias, número de folhas doentes, % de folhas doentes, área foliar com lesão, tamanho da lesão em centímetros, medidas com régua e obtendo % de severidade da doença.

O desenvolvimento da planta foi avaliado pelos seguintes parâmetros: altura da planta, aos 39, 46 e 53 DAP e matéria seca da parte aérea (MSPA), número total de grãos, tamanho da panícula, % de grãos cheios, % de grãos chochos e % de colonização micorrízica ao final do experimento.

A determinação da % de colonização radicular seguiu a metodologia de clareamento de Philips e Hayman (1970) modificado por Koske & Gemma, (1989) e Grace e Stribley (1991) a contagem dos esporos e a % seguiu a metodologia de Giovannetti & Mosse, (1980).

Os resultados foram submetidos a análise de variância no programa estatístico Assistat (Francisco & Carlos, 2016). As médias calculadas das 4 repetições, e com os parâmetros que foram normais para o teste Lilliefors, aplicou-se o teste de Tukey a 5 %, por outro lado, aquelas não normais foram submetidas ao teste não paramétrico Mann-Whitney. Os parâmetros colonização micorrízica e porcentagem de folhas doentes aos 14 DAI foram transformados para, respectivamente, arcoseno (x) e arcen√x/100 de acordo com (Silva; Azevedo, 2016).

RESULTADOS

Para o parâmetro % de colonização radicular os tratamentos apresentaram diferença estatística entre si, sendo o tratamento com C. etunicatum + G. margarita apresentou maior % de colonização com aproximadamente 100% de suas raízes colonizadas e o tratamento G. margarita foi o que apresentou menor % de colonização, com 73 % de suas raízes colonizadas, aproximadamente, levando em consideração apenas os tratamentos que receberam inoculação de FMA (Tabela 2).

A altura da planta apresentou diferença estatística entre os tratamentos apenas aos 53 DAP, sendo o tratamento com R. clarus + C. etunicatum, apresentou maior altura (20,93 cm), diferenciando-se estatisticamente dos tratamentos com C. etunicatum, G. margarita, C. etunicatum + G. margarita, R. clarus + G. margarita, R. clarus + C. etunicatum + G. margarita, de média 18,20 cm de altura (Tabela 2).

Em relação à MSPA os tratamentos R. clarus e R. clarus + C. etunicatum, apresentaram maior produção de biomassa seca, com 2,75 e 2,78 g respectivamente, os tratamentos controle e com G. margarita os que apresentaram a menor produção de biomassa seca, ambos com aproximadamente 2,00 g de MSPA (Tabela 2).

Tabela 2 Altura da parte aérea (ALT), Matéria seca da parte aérea (MSPA) e colonização radicular (CR) na presença ou ausência de FMA em arroz da variedade BRS Primavera. Table 2. Shoot height (ALT), shoot dry matter (MSPA) and root colonization (CR) in the presence or absence of AMF in BRS Primavera rice. 

Nota: Médias seguidas da mesma letra, nas colunas, não diferem significativamente entre si. * Teste Tukey com α = p<0,05** Teste não-paramétrico Mann-Whitney.

Note: Means followed by the same letter, in the columns, do not differ significantly from each other. * Tukey test with α = p<0.05** Non-parametric Mann-Whitney.

Os tratamentos R. clarus, C. etunicatum e C. etunicatum + G. margarita, apresentaram maiores médias para o tamanho de panícula, com 15,89; 15,69 e 16,27 cm e os tratamentos s/FMA e com G. margarita as menores médias, 13,31 e 13, 24 cm respectivamente. Já para o número total de grão, os tratamentos com R. clarus e R. clarus+C. etunicatum foram os que apresentaram maior produção de grãos, com aproximadamente 37 e 38 grãos, respectivamente, e todos os tratamentos diferenciando-se do tratamento s/FMA exceto G. margarita, que apresentou 22,68 gãos e a testemunha foi menor, com média de 21,0 grãos aproximadamente (Tabela 3).

Tabela 3 Tamanho da panícula (TP), grãos cheios (GC), total de grãos (TG) e colonização radicular (CR) na presença ou ausência de FMA em arroz da variedade BRS Primavera. 

Nota: Médias seguidas da mesma letra, nas colunas, não diferem significativamente entre si (Tukey, p<0,05).

Note: Means followed by the same letter, in the columns, do not differ significantly from each other (Tukey, p<0.05).

Para grãos cheios os resultados encontrados foram inversos para grãos chochos, sendo o tratamento s/FMA e com G. margarita os que apresentaram maiores % de preenchimento de grão, com aproximadamente 15 e 16 % respectivamente, diferenciando-se estatisticamente dos tratamentos com R. clarus e R. clarus+C. etunicatum, que apresentaram menor preenchimento de grãos, com aproximadamente 17 e 14 %, respectivamente (Tabela 3).

Em relação aos parâmetros de controle da mancha foliar não foi constatado diferença significativa, sendo que os tratamentos com FMA não diferenciaram do tratamento controle (Figura 1)

Figura 1 Avaliação da doença com e sem FMA, nos períodos de análise, letras iguais não se diferenciaram nível de p<0,05. T1 - Testemunha; T2 - Solo + R. clarus; T3 - Solo + C. etunicatum; T4 - Solo + G. margarita; T5 - Solo + R. clarus + C. etunicatum; T6 - Solo + C. etunicatum + G. margarita; T7 - Solo + R. clarus + G. margarita e T8 - Solo + R. clarus + C. etunicatum + G. margarita. Figure 1. Evaluation of the disease with and without AMF, in the periods of analysis, equal letters did not differ at p<0.05 level. T1 - Witness; T2 - Soil + R. clarus; T3 - Soil + C. etunicatum; T4 - Soil + G. margarita; T5 - Soil + R. clarus + C. etunicatum; T6 - Soil + C. etunicatum + G. margarita; T7 - Soil + R. clarus + G. margarita and T8 - Soil + R. clarus + C. etunicatum + G. margarita. 

DISCUSSÃO

Os fungos micorrizicos arbusculares (FMA) estudados C. etunicatum, G. margarita e R.clarus, apresentaram elevada afinidade com as raízes da planta de arroz, uma vez que todos os tratamentos que receberam inoculação de FMA apresentaram a porcentagem de colonização acima de 70%, mostrando que os três fungos, realizam simbiose com a planta de arroz da variedade estudada. Os FMA possuem elevada capacidade de se associarem a raízes de gramíneas (^{Brundrett & Tedersoo, 2018}), bem como, as raízes de arroz (Souza et al. 2011), o que justifica a elevada porcentagem de colonização radicular da planta pelos fungos.

Em relação aos parâmetros de desenvolvimento da planta, os tratamentos que receberam FMA se destacaram em relação a testemunha sem fungo, onde para altura e produção de biomassa, as plantas inoculadas com FMA chegaram apresentar um incremento de 6% e 27%, respectivamente, em relação a testemunha. Esse efeito positivo no desenvolvimento das plantas, pode ter ocorrido devido haver uma maior eficiência na absorção de nutrientes proporcionada pelos FMA (^{Sawers et al., 2017}), uma vez que as plantas não receberam adubação. Isso mostra que os FMA, mesmo em situação de solo de baixa fertilidade, conseguem absorver nutrientes e disponibilizar para as plantas, refletindo em um melhor desenvolvimento e produção de biomassa (Ouzounidou et al., 2015; Sawers et al., 2017; Surendirakumar et al., 2019).

Plantas inoculadas com FMA tendem a apresentar melhor desenvolvimento e produtividade, mesmo quando submetida a estresse abiótico e em solos de baixa fertilidade natural, pois através das hifas fúngicas, as plantas aumentam sua capacidade exploratória do solo na captação de água e nutrientes (Ouzounidou et al., 2015; Surendirakumar et al., 2019)chemical composition and growth responses of chia plants (Salvia hispanica L.

Em relação à produtividade, as plantas que foram inoculadas com FMA, apresentaram melhores respostas quando comparadas as sem fungo para os parâmetros tamanho de panícula e total de grãos. As plantas inoculadas com C. etunicatum + G. margarita presentaram tamanho de panícula 21% maior que as plantas testemunhas e as com R. clarus + C. etunicatum 45% a mais de grãos.

O efeito da simbiose planta-fungo reflete não apenas no desenvolvimento das plantas, mas também em sua produtividade, o tamanho a panícula e o número de grãos de arroz são afetados diretamente pela absorção de nutrientes e água, com esses resultados pode-se inferir que plantas de arroz inoculadas com FMA possuem melhores condições de desenvolvimento e de produção, mesmo em condições adversas (^{Ravnskov et al., 2020}).

Entre os FMA estudados o G. margarita, foi o que apresentou menor resposta, apesar de apresentar uma colonização radicular acima de 70%, essa baixa eficiência pode ser decorrente da compatibilidade genética entre fungo (^{Li et al., 2019})Fof and the copy number of Actinomyces genes were determined by a quantitative real-time polymerase chain reaction. The Shannon-Wiener index for microbial communities was determined by their terminal restriction fragment length polymorphism profiles. Structural equation modelling was used to establish the relationships between the disease index and abiotic/biotic variables. Results: Earthworms and AM fungi could individually or interactively prevent the infection of strawberry plants by Fof. Earthworms significantly decreased the copy number of Fof in the soil. The AM fungi increased the copy number of Actinomycetes and bacterial diversity and decreased the disease index of Fusarium wilt. Correlation analysis indicated that the root Ca and shoot Mg contents and the number of AM gene copies in plant roots had a significant negative correlation with the disease index of Fusarium wilt and the number of gene copies of Fof in plant roots. Conclusions: The addition of earthworms and AM fungi to soil is a promising biological control method for the prevention of Fusarium wilt in strawberries and acts via an increase in the soil organic matter content, regulation of the soil environment, and improved root (P, Ca, Mg and Fe e a planta hospedeira ou mesmo tempo do experimento insuficiente para que houvesse uma resposta a inoculação do FMA.

Embora a planta tenha tido melhor desempenho vegetativo quando inoculada com FMA, eles não apresentaram bom resposta quanto ao preenchimento dos grãos, onde o tratamento controle apresentou menor proporção de grãos chochos, chegando a mais de 50% menos que o tratamento com R. clarus + C. etunicatum. Essa deficiência do preenchimento dos grãos pode ter ocorrido devido a incidência da C. lunata que causa falta de preenchimento do grãos (^{Limtong et al., 2020}; ^{Zhou et al., 2021})a species only recently cultivated in China, is an invaluable resource for rice breeding and basic research. In June 2019, a leaf spot disease on wild rice (O. rufipogon ‘Haihong-12’, uma vez que o FMA não controlou a doença, podendo ter ocorrido também divido as espécies de FMA utilizadas não serem eficiente em relação ao controle da doença, pois diferentes espécies tem benéficos distintos para a planta (Jeffries et al., 2007; ^{Ravnskov et al., 2020}).

Nos resultados de ^{Ravnskov et al., 2020} em Pythium ultimum o FMA da espécie Claroideoglomus claroideum não foram eficientes para o desenvolvimento da planta com patógeno bem como para o controle, como observado nos nossos resultados, além disso, os FMA podem auxiliar a planta contra patógenos aéreos, pois melhora a absorção de nutriente, possibilitando uma melhor resposta da planta infectada com patógenos aéreos (^{Comby et al., 2017}). .m No trabalho de ^{Oyewole et al., (2017}) mostrou que alguns FMA são eficientes no controle de Macrophomina faseolina, e melhorar o desenvolvimento de plantas infectadas, também demostrando que algumas especeis de FMA não foram eficiente em controlar o patógeno. Demostrando que há uma variação no efeito benéfico dos FMA em planta infectada, e isso depende do patógeno empregado e da cultura havendo ou não resposta benéfica dos FMA em planta infectada ( Oyewole et al., 2017; Ravnskov et al., 2020), e o patógeno faz com que ocorra redução no desenvolvimento do arroz e redução do preenchimento do grão e taxa fotossintética, impossibilitando a melhora da planta mesmo com nutrição ideal (Eash et al., 2019; ^{Limtong et al., 2020}; Lobo, 2004; ^{Zhou et al., 2021}) desta forma, o patógeno impede a ação dos FMA (Oyewole et al., 2017; Ravnskov et al., 2020), mas o desenvolvimento do arroz em associação com FMA apresentar efeito benéficos , devido a melhor absorção de nutrientes (Ouzounidou et al., 2015; Siqueira e Franco, 1988; Souza et al. 2011; Surendirakumar et al., 2019).

Os resultados encontrados neste trabalho reportam a necessidade de estudos complementares sobre o mecanismo de ação do patógeno em planta associadas com FMA, para esclarecimento dos processos que geram tolerância e resistência a mancha foliar e mancha dos grãos provocadas por C. lunata e redução dos efeitos benéficos dos FMA.

CONCLUSÃO

Os fungos micorrizicos arbusculares (FMA) apresentaram alta taxa de colonização demonstrando afinidade simbiótica com plantas de arroz da variedade BRS Primavera. E os FMA possibilitaram melhore desenvolvimento do arroz. Mas alguns tratamentos não foram significativos como G. margarita.

A associação entre R. clarus e C. etunicatum foi o tratamento com maior potencialidade para a redução dos efeitos causados pela mancha foliar, e melhor desenvolvimento da planta infectada.

Os tratamentos não diferiram da testemunha aos 39, 46 e 53 DAP para o parâmetro ALT, mostrando que no estádio vegetativo a colonização micorrízica ainda não produz benefícios ao crescimento das plantas de arroz. Na MSPA apresentou resultados significativos e os tratamentos com fungos R. clarus, solteiro ou associado com C. etunicatum os com melhores resultados.