Respostas antioxidativas de plantas de soja coinoculadas com rizóbio Azospirillum e Trichoderma e submetidas ao estresse por alumínio

UFPI SIGAA Sistema Integrado de Gestão de Atividades Acadêmicas Tempo de Sessão 0139 RAVENNA ISABELLY P DA CUNHA Alterar vínculo Semestre atual 20232 CENTRO DE CIENCIAS AGRARIAS 110027 PORTAL DO DISCENTE PLANO DE TRABALHO RESUMO PLANO DE TRABALHO Projeto de Pesquisa PICCN106982023 Respostas fisiológicas e bioquímicas de leguminosas inoculadas com microrganismos benéficos e expos Centro CCN Orientador AURENIVIA BONIFACIO DE LIMA Discente 20219004790 RAVENNA ISABELLY PIMENTEL DA CUNHA Tipo de Bolsa PIBIC CNPq IC Tipo de Bolsa Desejada Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica PIBIC IC Status do Plano EM ANDAMENTO Cota PIBIC 20232024 01092023 a 31082024 Edital 2023 UFPI Edital PIBIC 20232024 CORPO DO PLANO DE TRABALHO Título Respostas antioxidativas de plantas de soja coinoculadas com rizóbio Azospirillum e Trichoderma e submetidas ao estresse por alumínio Introdução e Justificativa 1 Introdução justificativa da relevância da participação doa alunoa no projeto destacar o treinamento visado em relação aoa bolsista os tópicos que serão des clara a conexão entre o Plano de Trabalho doa alunoa e o projeto doa orientadora O excesso de alumínio Al3 na solução do solo em níveis que resultam em citotoxicidade para as plantas é uma característica do estresse por alumínio CHANDRA tipo de estresse é frequente em solos ácidos pH 55 de regiões tropicais e subtropicais e apresentase em mais de 60 dos solos brasileiros VITORELLO et al 20 na solução do solo resulta em estresse oxidativo XIE et al 2019 ou seja excesso de espécies reativas de oxigênio EROs que causam danos metabólicos que pode desempenho e produtividade vegetal FOYER NOCTOR 2020 Um eficiente sistema de defesa antioxidativo garante o controle adequado das EROs e a manutenção d vegetais Neste sentido as bactérias promotoras de crescimento de plantas BPCP ou fungos promotores de crescimento de plantas FPCP de forma isolada ou em positivamente uma vez que garantem manutenção do crescimento e mitigação de estresses abióticos como o estresse por alumínio SANTOS et al 2018 SILVA et al 2020 Tem sido relatado que a associação das bactérias diazotróficas com BPCP eou FPCP tem efeitos positivo no crescimento e desenvolvimento vegetativo de leg 2018 SILVA et al 2019 Embora as respostas das plantas interagindo com rizóbios BPCP e FPCP sejam relatadas na literatura as respostas bioquímicas de legumin simbicamente com microrganismos benéficos rizóbios BPCP eou FPCP às situações estressantes são pobremente conhecidas Ao desenvolver o presente plano de trabalho o discente irá estudar a interação benéfica entre plantas de soja com microrganismo benéficos bactérias diazotróficas e condições de estresse por alumínio com o objetivo de avaliar a influência deste estresse abiótico no crescimento e nas respostas antioxidativas destas plantas e co simbiontes O projeto permitirá a interação do aluno com os demais membros do Grupo de Estudos e Pesquisa em Fisiologia do Estresse Vegetal que proporcionarão técnicocientífica para sua formação acadêmica O desenvolvimento do presente plano de trabalho é uma excelente ferramenta para inserção do discente nas atividad extensão que são parte importante da sua formação acadêmica e profissional Além disso irá proporcionar ao discente o aprimoramento nas práticas de cultivo de pl conhecimento na área de Fisiologia e Bioquímica Vegetal Durante o desenvolvimento do presente plano de trabalho o discente será incentivado a utilizar ferramentas computacionais aplicadas às Ciências Agrárias principa realização de análises estatísticas uni e multivariadas em softwares livres Adicionalmente será possível desenvolver a capacidade do discente em problematizar sint aos problemas e redigir os resultados em forma de artigo científico eou nota técnica Como tópicos do plano de trabalho a serem desenvolvidos que estão concedet aprovado pela orientador listamos Quantificar a altura das plantas de soja inoculadas e coinoculadas a cada cinco dias após o desbaste e até o final do experimento Mensurar o comprimento de raízes e massa seca da parte aérea e raízes de plantas de soja inoculadas e coinoculadas e expostas ao estresse por alumínio Determinar o nitrogênio total nas folhas de plantas de soja inoculadas e coinoculadas e expostas ao estresse por alumínio Avaliar o efeito do estresse por alumínio em parâmetros relacionados à nodulação número e a massa seca de nódulos e concentração de leghemoglobina Quantificar os níveis de compostos relacionados ao estresse oxidativo em plantas de soja inoculadas e coinoculadas e expostas ao estresse por alumínio Objetivos 2 Objetivos geral e específicos do trabalho doa alunoa 21 Objetivo geral Avaliar a influência do estresse por alumínio no crescimento e na concentração de compostos relacionados ao estresse oxidativo em plantas de soja coinoculada com de simbiontes rizóbios BPCP eou FPCP 22 Objetivos específicos Avaliar as alterações nos parâmetros de crescimento altura das plantas comprimento de raízes biomassa seca da parte aérea e raízes de plantas de soja inoculad rizóbios BPCP eou FPCP Avaliar o nitrogênio total em plantas de soja inoculadas ou coinoculadas com microrganismos benéficos e expostas ao estresse por alumínio Avaliar os danos oxidativos causados pelo estresse por alumínio com base no nível de peróxido de hidrogênio e na peroxidação lipídica de plantas de soja inoculada rizóbios BPCP eou FPCP Mensurar a concentração de ascorbato reduzido oxidado e total em plantas de soja inoculadas ou coinoculadas com rizóbios BPCP eou FPCP e submetidas ao es Avaliar o efeito do estresse por alumínio na atividade das enzimas antioxidantes dismutase do superóxido peroxidase do ascorbato peroxidase de fenóis e catalas inoculadas ou coinoculadas com rizóbios BPCP eou FPCP Metodologia 3 Metodologia 31 Obtenção dos microrganismos Para os experimentos serão utilizadas combinações de estirpes de Bradyrhizobium elkanii BR 2003 com BPCP eou FPCP Como BPCP será utilizada a est baldaniorum O isolado T76 de Trichoderma asperelloides será utilizado como FPCP As estirpes de B elkanii e A baldaniorum serão cedidas pela Embrapa Agrobiolo estirpe de T asperelloides será pela empresa JCO Indústria e Comércio de Fertilizante BarreirasBA O B elkanii BR 2003 será transferido para meio de cultura mantilexterno de leveduraágar YMA com indicador vermelho Congo 025 Em seguida transferidas para YM mantil e extrato de levedura e incubado em agitador rotatório 220 rpm 28 C por 96 h O inoculante de B elkanii consistirá do meio de cultura líquido YM cont conexcêntração de 108 UFC mL1 Para A Baldaniorum a bactéria será purificada e multiplicada em meio de cultura sólido TSA Tripticase Soy Agar e então transferid líquido TSB Trypticase Soy Broth e incubado em shaker rotatório 220 rpm 28 C por 96 h O inoculante de A baldaniorum será padronizado para concentração de 1 T76 de T asperelloides será multiplicado em placas de Petri contendo meio de cultura batatadextroseágar BDA e mantidas a 28 C em câmara BOD por sete dias A colônias fúngicas 2000 mL de água destilada estéril será acondicionado às placas de cultivo e os condições sócios suspensos com auxílio de um bastão de vidro Após agit será misturada com 600 mL de água estéril filtrada com gaze padronizadas para a concentração de 105 conídios mL1 32 Condução do experimento O experimento será conduzido na casa de vegetação do Departamento de Biologia do Centro de Ciências da Natureza UFPI TeresinaPI As sementes de soja serão a 2 60 e etanol 70 30 lavadas sucessivamente com água destilada e autoclavada e então semeadas em vasos contendo areia lavada pH 68 e autoclavada sementes de soja serão semeadas e simultaneamente inoculadas conforme segue 01 apenas B elkanii 02 B elkanii e A baldaniorum 03 B elkanii e T asperell baldaniorum e T asperelloides Será utilizado 10 mL do inoculante de cada microrganismo na concentração em que foi formulado ver item 31 Plantas de soja não t como testemunha absoluta Inicialmente as plantas serão irrigadas com solução nutritiva de Hoagland e Arnon 1950 isenta de nitrogênio conforme modificação de Silveira et al 1998 Sete di DAS será realizado o desbaste e será mantida uma planta por vaso parcela experimental Aos 15 DAS será aplicado o estresse por alumínio com 10 mM de coorte plantas submetidas ao estresse por alumínio passarão a ser irrigadas com solução nutritiva isenta de nitrogênio suplementada com 10 mM de AlCl3 A testemunha a por plantas não inoculadas e cultivadas em solução nutritiva isenta de nitrogênio e sem adição de NaCl O delineamento do experimento será inteiramente casualizad 5 x 2 sendo cinco tratamentos quatro inoculações e uma testemunha absoluta e dois níveis de AlCl3 0 e 10 mM Serão utilizadas sete repetições para cada tratam Durante o experimento serão realizadas avaliações a cada cinco dias da altura das plantas com o auxílio de uma fita métrica indo desde o ponto de referência próxi última folha totalmente expandida e com base nestes dados será determinada a taxa de crescimento absoluto BENINCASA 2003 A coleta será realizada aos 30 DA florecimento Na ocasião da coleta será determinada o comprimento de raízes com auxílio de fita métrica e as plantas serão divididas em parte aérea e raízes Para a parte aérea e raízes as amostras serão secas em estufa de aeração forçada a 65 C até obtenção do peso constante Amostras de folhas serão congeladas em N2 em freezer 80 C até o momento das seguintes análises químicas e bioquímicas nitrogênio total BAETHGEN ALLEY 1989 peróxido de hidrogênio BRENNAN FREN lipídica HEATH PACKER 1968 conteúdo total reduzido e oxidado de ascorbato KAMPFENKEL et al 1995 e atividade das enzimas antioxidantes dismutase do su RIES 1977 peroxidase do ascorbato NAKANO ASADA 1981 peroxidase de fenóis AMAKO et al 1994 e catalase HAVIR MCHALE 1987 Amostras frescas de l para analise da concentração de leghemoglobina SMAGGHE et al 2009 1 Belkani 2 Belkani e A baldaniorum 5 TA testemunha absoluta 11 e 2 mixis de AlCl3 3x2 3 Belkani e TA 6 4 Belkani A baldaniorum e T76 7 Repetições 32 Análises estatísticas O delineamento do experimento será inteiramente casualizado com esquema fatorial de 6 x 2 com sete repetições Os dados obtidos serão submetidos à análise de v precedido pelo teste F a 5 de probabilidade e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5 de probabilidade Referências 4 Referências AMAKO K et al 1994 Separate assays specific for ascorbate peroxidase and guaiacol peroxidase and for the chloroplastic and cytosolic isozymes of ascorbate perio Physiology v 35 p 497504 BAETHGEN WE ALLEY MM A manual colorimetric procedure for measuring ammonium nitrogen in soil and plant Kjeldahl digest Community Soil Science and Plant 961969 1989 BENINCASA MMP Análise de crescimento de plantas 2 ed Jaboticabal FUNEP 2003 41 p BRENNAN T FRENKEL C Involvement of hydrogen peroxide the regulation of senescence in pear Plant Physiology v 59 p 411416 1977 GIANOPOLITIS C N RIES S K 1977 Superoxide dismutases I Occurrence in Higher Plants Plant Physiology v 59 p 309314 HAVIR EA MCHALE NA 1987 Biochemical and Developmental Characterization of Multiple Forms of Catalase in TobaccoLeaves Plant Physiology v 84 n 2 p 45 HEATH RL PACKER L 1968 Photoperoxidation in isolated chloroplasts I Kinetics and Stoichiometry of fatty acid peroxidation Archives of Biochemistry and Biophy 198 HOAGLAND DR ARNON DI The water culture method for growing plants without soils Berkeley California Agricultural Experimental Station 1950 347 p KAMPFENKEL K et al Extraction and determination of ascorbate and dehydroascorbate from plant tissue Analytical Biochemistry v 225 p 165167 1995 NAKANO Y ASADA K 1981 Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbatespecific peroxidase in spinach chloroplasts Plant Cell Physiology v 22 p 10681072 SILVEIRA JAG CONTADO J RODRIGUES J OLIVEIRA JT Phosphoenolpyruvate carboxylase and glutamine synthetase activities in relation to nitrogen fixation in c Brasileira de Fisiologia Vegetal v 10 p 1923 1998 SMAGGHE B HOY JA PERCIFIELD R KUNDU S HARGROVE MS SARATH G HILBERT JI WATTS RA DENNIS ES PEACOCK WJ DEWILDE S DEWILDE S MOENS L APPLEBY CA Review correlations between oxygen affinity and sequence classifications of plant hemoglobins Biopolymers v 91 p 10831096 2009 CRONOGRAMA DE ATIVIDADES Atividade 2023 2024 Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr Mai J REVISÃO BIBLIOGRÁFICA AQUISIÇÃO DAS SEMENTES OBTENÇÃO DAS PLANTAS PENEIRAMENTO E LAVAGEM DA AREIA AUTOCLAVAGEM DA AREIA ENCHIMENTO DOS VASOS PREPARO DA INFRAESTRUTURA PARA OS EXPERIMENTOS ACLIMATAÇÃO DAS PLANTAS IMPLANTAÇÃO DO EXPERIMENTO CONDUÇÃO DO EXPERIMENTO COLETA DO EXPERIMENTO TABULAÇÃO DOS DADOS DE CRESCIMENTO RELATÓRIO PARCIAL ENVIO DE RESUMOS PARA O CONGRESSO PREPARO DAS AMOSTRAS PARAS ANÁLISES BIOQUÍMICAS ANÁLISE BIOQUÍMICAS PREPARO DO ARTIGO PARA PUBLICAÇÃO RELATÓRIO FINAL HISTÓRICO DE BOLSISTAS Discente Data de Indicação Início 20219004790 RAVENNA ISABELLY PIMENTEL DA CUNHA 22082023 104702 010 Portal do Discente SIGAA Superintendência de Tecnologia da Informação STIUFPI 86 32151124 sigjb04ufpibrsigaa 04012024 1257 Introdução Soja informações da cultura ciclo origem importância econômica Leguminosas Estresse oxidativo ALCL como afeto Coinoculação atualidades importância Revisão de literatura Importância regional dados de produção no PI e MATOPIBA Maranhão Tocantins Piauí Bahia Características fisiológicas e ciclo da cultura Interação simbióticas coinoculadas leguminosas Fungos e bactérias promotoras de crescimento Estresse oxidativo o que é espécies reativas de oxigênio problemas Alumínio Interação plantamicrorganismo Trichoderma Agosinillum e rizóbio Fontes confiáveis Science direct 2018 2023 Periódico da CAPS informações atuais Google Scholar CITATION FORMAL NOTICE OF REJECTION Applicant INDIVISION CO LTD Address 5 Ujeonggukro 7gil Jongnogu Seoul 03156 Republic of Korea Application No 89425909 Application Type Serial Number 90006569 Owner Name INDIVISION CO LTD Pun 5 Ujeonggukro 7gil Jongnogu Seoul 031 56 Repuliic of Koreahsmark LOS SI fruit ESPRESSO Filing Date January 26 2021 Registration Date June 6 2023 Class 30 Examining Attorney Tiffant T Brooks Examining Attorney Direct Phone Number 5712720189 Examining Attorney Email Address TiffantBrooksusptogov THIS IS A FINAL ACTION The trademark examining attorney has reviewed the aboveidentified application and unfortunately the applicant has failed to resolve the refusals identified in the Office action issued on October 10 2023 Therefore the application is refused registration for the reasons listed below I Likelihood of Confusion Refusal Section 2d The applicants mark LOS SI fruit ESPRESSO is refused registration because of a likelihood of confusion with the registered mark in US Registration No 5381886 for LOSSI stands Trademark Act Section 2d 15 USC Section 1052d The appliedfor mark is LOS SI fruit ESPRESSO and the registered mark is LOSSI The marks are similar in that they both contain the wording LOSSI The marks differ because the applicants mark includes the additional wording fruit and ESPRESSO and disclaims fruit and ESPRESSO indicating those terms are descriptive The marks are confusingly similar in sight sound and connotation The use of fruit and ESPRESSO as disclaimed and descriptive terms does not significantly distinguish the marks The goods listed in the application and the registration are related as both include coffeerelated products The trademark examining attorney has identified a likelihood of confusion under Section 2d Applicant contends that the marks do not cause confusion however the differences in the marks are not sufficient to overcome the conflict especially considering the similarity of the goods II Conclusion For the reasons set forth above the application is refused registration under Trademark Act Section 2d If the applicant has any questions it is urged to call or email the examining attorney at the numbers listed above Tiffant T Brooks Tiffant T Brooks Examining Attorney Law Office 111 TTBsd INTRODUÇÃO SOJA cultura ciclo origem importância econômica etc A soja Glycine max L é uma planta originária da Ásia mais precisamente do nordeste da China com uma história que remonta de 3000 anos AC Sua disseminação do Oriente para o Ocidente ocorreu através de rotas marítimas resultando no cruzamento de duas espécies de soja selvagem domesticadas na antiga China Rosa et al 2019 Entre as principais culturas produtoras de grãos a soja alcançou o maior percentual do mundo nos últimos 59 anos levandose em conta a área cultivada e a produção obtida Entre 1960 e 2018 a produção de soja no mundo aumentou 1202 de 27 milhões para 348 milhões de toneladas o que é claramente mais do que o aumento da produção global de cereais 240 Gazzoni 2018 Atualmente a soja ocupa uma posição de destaque no cenário agrícola global sendo o quarto produto mais consumido entre cereais e oleaginosas destinados ao consumo humano e líder em produção e comercialização Os Estados Unidos o Brasil e a Argentina dominam a produção e exportação com Paraguai Bolívia e Uruguai emergindo como participantes crescentemente significativos Silva et al 2022 A cultura da soja modificou significativamente o Brasil visto que acabou trazendo desenvolvimento para áreas antes negligenciadas e transformando pequenos aglomerados urbanos em grandes cidades Miranda et al 2020 Dessa forma destacase que o mercado da soja está focado principalmente nas vendas em diversos setores alimentícios a partir de produtos frescos marcas óleos produtos e até biomassa da indústria biotecnológica Gomes 2023 Os avanços alcançados ao longo dos anos podem ser observados em todos os aspectos da agricultura e no caso da soja o crescimento das plantas se deve à grande demanda pelo grão e seus produtos no mercado interno e externo Vale ressaltar que no Brasil a boa gestão ajuda a aumentar a produtividade do produtor porque a tecnologia pode promover estabilidade operacional e boa gestão Silva 2021 Até 2029 a produção deverá crescer 32 o consumo 22 e as exportações 41 A soja é o principal produto de exportação do Brasil embora seja plantada em apenas 4 do território do país A produção de soja mais que quadruplicou nos últimos 40 anos passando de 26 milhões de toneladas para 120 milhões de toneladas na última safra tornando o país o maior exportador do grão no mundo Mato Grosso um dos maiores exportadores de commodities primárias gera 51 do faturamento do ICMS e 50 do PIB na agricultura A cadeia produtiva da soja movimenta US 100 bilhões por ano no Brasil Equipa técnica FPA 2021 Estresse oxidativo como afeta como a planta reage etc A soja é altamente sensível a altos níveis de alumínio Al Por menor que seja o potencial de toxicidade quando exposto à célula especialmente à raiz pode levar a interações complexas com a parede celular membrana plasmática e citoplasma promovendo a formação de espécies reativas de oxigênio EROs Junior 2020 Os radicais livres são moléculas que contêm um ou mais elétrons desemparelhados em seus orbitais externos e podem remover elétrons de outras substâncias para alcançar estabilidade Espécies radicalmente não reativas embora não possuam elétrons desemparelhados em seus orbitais mais externos são capazes de produzir espécies radicais Ruani 2019 As EROs podem ser classificadas como moléculas e átomos orgânicos e inorgânicos que contêm um ou mais elétrons desemparelhados Essa configuração torna essas moléculas muito instáveis com meiavida muito curta e muito reativa quimicamente Vargas et al 2019 Nas plantas essa sequência envolvida na geração de EROs é mais abundante nos cloroplastos onde os elétrons são transportados nos tilacóides pelo CTE e podem ser desviados e incorporados ao O2 produzido Esses elétrons podem vir de diferentes locais do CTE como a ferredoxina de onde vão para o O2 em vez dos elétrons redutores de NADP Além disso o oxigênio O2 pode ser formado principalmente na região do fotossistema II transferindo energia de uma molécula de clorofila clorofila tripla para O2 em estado excitado pela luz Carvalho 2018 Pereira 2020 Ranjan et al 2021 Andrade 2022 Após a absorção o Al pode interagir com diversas biomoléculas vias bioquímicas processos celulares e funções fisiológicas causando danos anatômicos eou morfofisiológicos das plantas O Al tem vários efeitos tóxicos nas plantas incluindo inibição da absorção de água e nutrientes inibição do crescimento radicular inibição da divisão celular e da respiração alteração do estado redox celular modificação do citoesqueleto modificação metabólica mobilização de proteínas e alterações na atividade fotossintética Seneviratne et al 2019 Andrade 2023 O Al tem a capacidade de permanecer ligado à parede celular da planta acumulandose de forma predominante na região meristemática Isto causa uma inibição do alongamento celular contribuindo para diversos danos estruturais e fisiológicos Castro 2021 O sistema antioxidante possui um papel fundamental na eliminação de EROs Isso porque o aumento de H2O2 funciona como um sinal que ativa os sistemas antioxidantes atuantes no estresse oxidativo Nas raízes por exemplo pode ser observado um aumento na atividade das enzimas peroxidases POX superóxido dismutase SOD catalase CAT e da ascorbato peroxidase APX com o objetivo de mitigar o dano oxidativo Ranjan et al 2021 De modo geral as plantas possuem diferentes mecanismos para lidar com a toxicidade do Al Tais mecanismos de tolerância à toxicidade do Al podem ser divididos em 1 exclusão do Al das células radiculares para a solução do solo e 2 tolerância interna onde o Al pode ser complexado e armazenado em regiões celulares garantindo a redução da sua atividade Castro 2021 As plantas tolerantes ao Al aumentam a quantidade de produtos fotossintéticos que podem ser utilizados para a síntese de ácidos orgânicos como malato citrato e oxaloacetato que são capazes de complexar o metal Al na rizosfera impedindo sua assimilação ou intracelularmente ambiente que favorece o transporte para o vácuo Wang et al 2020 Além dos ácidos orgânicos produtos do metabolismo secundário são capazes de reduzir os efeitos tóxicos do Al Castro 2021 Andrade 2023 Coinoculação atualidades e importância Técnicas como a coinoculação ou inoculação mista baseiamse na utilização de combinações de diferentes microrganismos que proporcionam um efeito sinérgico o qual o resultado produtivo é melhor comparado ao método tradicional se utilizado separadamente Ferreira 2023 A utilização de microrganismos na agricultura foi uma oportunidade para reduzir o uso de fertilizantes onde a produção é constantemente buscada nos sistemas agrícolas Tem havido um aumento de pesquisas na área de pesquisa relacionada aos microrganismos fixadores de nitrogênio do solo Portanto é importante encontrar soluções para evitar o uso excessivo de fertilizantes para que as bactérias fixadoras de nitrogênio possam desempenhar esse importante papel o que garante redução de custos e alta produtividade Paiva et al 2022 Neste contexto a coinoculação baseiase na introdução de mais de um microrganismo como Bradyrhizobium sp e A brasilense B aryabhattai e T harzianum que produzem uma interação capaz de favorecer os resultados da inoculação isolada conhecida como efeito sinérgico superando os resultados de crescimento e de produtividade que seriam alcançados utilizandoos separadamente Para a soja a coinoculação significa a utilização de microrganismos em conjunto com o tradicional Bradyrhizobium sp Por exemplo na Argentina Brasil e África do Sul produtos contendo Azospirillum brasilense têm sido recomendados para inoculação de soja com Bradyrhizobium Carvalho 2023 REVISÃO DA LITERATURA Importância econômica da cultura da soja A soja Glycine max L representa uma das principais culturas produzidas no Brasil contribuindo significativamente para o avanço da economia nacional visto que contribui para aumento do PIB produto interno bruto brasileiro Carvalho et al Gomes 2023 O país possui uma expressiva importância na produção mundial da soja e representa o maior produtor e exportador do grão De acordo com o CONAB 2020 a safra de 202021 apresentou um crescimento da área plantada de soja chegando a 382 milhões de hectares semeados o que reflete em um aumento de 33 e um total de 13445 milhões de toneladas do grão Além disso a produção total mundial da cultura na safra 201920 foi de 337298 milhões de toneladas ficando o Brasil em primeiro lugar sendo o maior produtor mundial do cultivo EMBRAPA Tavares 2020 Diante do exposto o mercado da soja em grande parte é voltado para diversos setores alimentícios desde a comercialização in natura farelo óleos derivados e até os biocombustíveis em que se encaixa no setor industrial de biodiesel Então em qualquer ângulo do agronegócio observado são perceptíveis os grandes avanços que ocorreram ao passar dos anos em que se tratando da soja a sua expansão devese em boa parte devido ao aumento da importância dos grãos e seus derivados para o mercado interno e externo Vale ressaltar que com o avanço das tecnologias e bons manejos de produção que proporcionam sustentabilidade para o Brasil a melhor governança ajudou na maximização dos lucros do produtor Silva 2021 Dados de produção no PI e MATOPIBA O avanço do cultivo da soja possui um padrão de desenvolvimento regional baseado em características de comparação da atividade agrícola dentre eles o solo de qualidade a tecnologia avançada a capacidade empresarial o clima favorável e os benefícios das exportações Reis et al 2020 A sojicultora apresentou avanços nos cerrados da Bahia Piauí e Maranhão e do Tocantins representando umas das maiores impulsionadoras do crescimento econômico em grandes áreas e desempenha um papel importante na produção de grãos no Brasil especialmente a soja Feitosa et al 2020 Em 2015 o governo oficializou região do Matopiba por meio do Decreto Presidencial nº 84472015 que determinou o Plano de Desenvolvimento Agrícola do Matopiba e estabeleceu um comitê gestor Este objetivou monitorar a produção do cultivo da soja nessa área em expansão geográfica Luz et al 2019 Segundo o IBGE 2020 a região que atualmente possui o maior crescimento do cultivo da soja é conhecida como MATOPIBA consistindo de uma fusão das siglas de quatro estados brasileiros Maranhão Tocantins Piauí e Bahia que em conjunto representam uma área de plantio de 36 milhões de hectares de soja com características de solo clima e latitude totalmente diferentes do estado do Paraná representando dois modelos diversos entre si mas típicos da cultura da soja nacional Em relação ao estado do Piauí notase um desenvolvimento bastante promissor com menores investimentos em logística uma vez que está localizado em posição estratégica no Nordeste e próximo ao mar Luz et al 2022 A região do Matopiba atualmente abrange 337 municípios Dessa forma ao considerar que existe uma significativa heterogeneidade entre os municípios da região em termos de vida rural e desenvolvimento socioeconômico é essencial que o avanço da região seja realizado de forma harmoniosa com a questão ambiental e sustentável conservando os recursos naturais reduzindo o uso de pesticidas e promovendo uma agricultura com baixas emissões de CO2 Loayza et al 2023 No ano de 2015 a região era composta por 337 municípios com área total de 73 milhões de hectares dos quais 37 milhões eram área de soja Já a população estimada do IBGE em 2017 era de 27 milhões de pessoas Feitosa et al 2020 Características fisiológicas e ciclo da cultura A soja é um vegetal herbáceo pertencente à ordem Magnoliopsida eucotiledônea ordem Fabales família Fabaceae e gênero Glycine L É uma planta com alta variabilidade genética tanto no ciclo de crescimento quanto no período reprodutivo podendo também ser influenciada pelo meio ambiente Embrapa 2021 A maturidade fisiológica da planta de soja é atingida na fase R7 e é caracterizada por uma vagem normal madura e com coloração característica da maturação Nesse estado os grãos apresentam cerca de 60 de umidade e já estão plenamente viáveis como sementes Moraes et al 2021 A temperatura ideal para a soja é de 2030C preferencialmente 30C caso a umidade for satisfatória O ideal para semear é em torno de 25º No crescimento vegetativo temperaturas abaixo de 10º e acima de 40º inibem o crescimento e causam distúrbios florais principalmente quando combinada à falta de água estresse hídrico A floração é iniciada acima dos 13C temperaturas muito elevadas promovem a floração e temperaturas elevadas somadas a umidades também elevadas promovem a maturação Moraes et al 2021 Andrade 2023 A soja é uma planta que necessita de muita água devido à sua baixa eficiência no uso desta Como a soja é uma planta C3 ela tende a manter seus estômatos abertos por mais tempo uma vez que possui baixo aproveitamento na utilização de carbono o que promove a perda de água por evapotranspiração Suss 2020 Interação simbiótica coinoculação em leguminosas Sabese que o rendimento da soja está frequentemente relacionado à absorção total de nitrogênio e em última análise a absorção total de nitrogênio depende da quantidade de nitrogênio que é biologicamente fixada eou absorvida da solução do solo A estratégia de inoculação de sementes de soja com mais de um microrganismo ou seja a coinoculação representa uma nova ferramenta biotecnológica para melhorar o rendimento da soja sem a adição de fertilizantes químicos de nitrogênio contribuindo assim para as atuais práticas agrícolas sustentáveis Pacentchuk 2020 A utilização de microrganismos para aumentar a produção agrícola é provavelmente uma das tácticas mais importantes no mundo atual Isto se deve à crescente necessidade de reduzir a dependência de fertilizantes químicos e à necessidade de desenvolver uma agricultura sustentável Chagas Junior et al 2022 A produção de inoculantes relativamente baratos contendo microrganismos promotores do crescimento vegetal é uma alternativa para reduzir os riscos ambientais causados pelo uso insuficiente e por vezes excessivo de insumos e pesticidas Os promotores de crescimento vegetal também aumentam a produção agrícola tornam o produto mais competitivo e versátil e reduzem os custos de produção Braga Junior et al 2018 Diaz et al 2019 apud Chagas Junior et al 2022 Fungos micorrízicos e bactérias que fixam nitrogênio em simbiose com leguminosas são classificados separadamente embora apresentem características endofíticas Carvalho 2018 Assim a coinoculação é baseada na utilização de mais de um microrganismo de maneira combinada como exemplo Bradyrhizobium sp e A brasilense B aryabhattai e T harzianum produzindo uma interação que potencialmente beneficia os resultados de inoculação isolada conhecido como efeito sinérgico superando desse modo os resultados de crescimento e produtividade que seriam alcançados com os mesmos se utilizados de forma separada No caso da soja entendese como coinoculação a utilização de microrganismos em conjunto com a inoculação tradicional com Bradyrhizobium sp A exemplo países como Argentina Brasil e África do Sul utilizam produtos contendo em sua base Azospirillum brasilense que têm sido muito recomendados para coinoculação em soja em conjunto com Bradyrhizobium Carvalho 2023 Fungos e bactérias promotoras de crescimento Os microrganismos considerados promotores do crescimento vegetal têm a capacidade de beneficiar as plantas através de mecanismos diretos e indiretos diretos produção de fitohormônios fixação de nitrogênio redução dos níveis de etileno no solo e dissolução de fosfato e indiretos biocontrole indução de resistência sistêmica produção de antibióticos por exemplo Os fatores que promovem o crescimento e desenvolvimento das plantas são causados por microrganismos do solo que atuam com diversos fatores como produção de vitaminas produção de hormônios vegetais absorção transferência e controle de patógenos no solo Castro 2020 Ferreira 2023 reitera que as bactérias promotoras do crescimento de plantas BPCP pertencem à população residente de plantas e podem ser epífitas ou endofíticas e não são fitopatogênicas Podem ser utilizados para tratamento de sementes explantes e mudas micropropagadas para complemento ao plantio para tratamento de estacas tubérculos e raízes para pulverização da parte aérea incluindo folhas e frutos e para trabalhos pós colheita Manteli et al 2019 Os BPCPs mais importantes foram encontrados em Pseudomonas spp não fluorescentes e fluorescentes espécies Bacillus Streptomyces Rhizobium Bradyrhizobium Acetobacter e Herbaspirilu Agrobacterium radiobacter Enterobacter cloacae e Burkholderia cepacia por exemplo Ferreira 2023 Esses microrganismos atuam diretamente na promoção do crescimento por exemplo produzindo ácido cianídrico um fitormônio enzimas como ACCdeaminase mineralização de nutrientes solubilização de fosfato fixação de nitrogênio e aumento da absorção radicular A promoção do crescimento é considerada indireta quando o patógeno ataca a planta e o BPCP atua como controle biológico através da produção de ácido cianídrico bacteriocina e antibióticos competição por espaço e nutrientes parasitismo indução de resistência e proteção cruzada Ferreira 2023 Além disso outra opção além do uso de bactérias é a utilização de fungos promotores do crescimento vegetal FPCV Para Farias 2018 esses fungos são capazes de infectar insetos e microorganismos nocivos nas plantações colonizar tecidos vegetais e promover o crescimento das plantas A promoção do crescimento depende das interações das plantas com os fungos que podem incluir a produção de hormônios vegetais ausência de espécies químicas tóxicas controle de pragas e doenças interações com microrganismos benéficos como fungos micorrízicos arbusculares e solubilização de nutrientes Esses fungos são chamados de endófitos porque podem colonizar os tecidos internos das plantas durante todo ou parte do seu ciclo de vida Uma hipótese para a existência dessa relação é que a colonização das raízes por fungos de insetos patogênicos foi uma adaptação como alternativa de sobrevivência na ausência de um inseto hospedeiro Esta relação pode melhorar o desenvolvimento das plantas e melhorar a nutrição do N dos fungos endofíticos e o fotossintato em uma provável relação de troca de metabólitos que ainda não é totalmente compreendida Alguns fungos promotores de crescimento de plantas possuem documentação científica sobre sua biologia e efeitos sobre insetos pragas e plantas por exemplo Beauveria bassiana Metarhizium anisopliae Pochonia chlamydosporia Purpureocillium lilacinum e Trichoderma asperella Farias 2018 Fungos e bactérias endofíticas podem entrar nos tecidos vegetais pelo ar através de aberturas naturais como estômatos e hidátides ou através de feridas causadas pela atividade ou mecânica de animais e insetos Outra forma de entrada dos endófitos é pelas raízes Carvalho 2018 Estresse oxidativo O termo estresse pode ser definido como uma reação adversa às condições ambientais desfavoráveis ao pleno crescimento e desenvolvimento das plantas resultando em perdas de produtividade Um efeito importante que ocorrem nos vegetais em condições de estresse oxidativo são as chamadas espécies reativas de oxigênio EROs são oxidantes fortes portanto podem danificar estruturas celulares removendo elétrons de várias moléculas como proteínas lipídios DNA e carboidratos No entanto a extensão dos danos causados pelas EROs depende da sua toxicidade que é determinada pelo tempo que a molécula leva para oxidar e pela sua meiavida O peroxido de hidrogênio H2O2 é considerado a forma menos prejudicial de EROs porque tem o tempo de reação mais longo e portanto a meiavida mais longa em comparação com os outros O radical hidroxila HO é o EROs que causa maior dano celular podendo reagir rapidamente com todos os tipos de componentes celulares o que justifica sua meiavida curta Carvalho 2018 Ranjan et al 2021 Um dos danos mais importantes causados pelas EROs é a peroxidação lipídica que é uma reação de oxidação de lipídios poliinsaturados nas membranas celulares principalmente pelo radical HO Esta reação pode romper as membranas o que pode enfraquecer a sua função e inibir o metabolismo celular Além disso essas reações podem levar à formação de outras moléculas reativas derivadas de lipídios como o malondialdeído MDA A peroxidação lipídica causada pelas EROs pode ser considerada particularmente prejudicial se atingir as membranas dos tilacóides dos cloroplastos cuja ruptura pode prejudicar diretamente a eficiência fotossintética das células vegetais Carvalho 2018 Para controlar a produção de EROs e evitar seus efeitos tóxicos as células vegetais na maioria dos compartimentos possuem um sistema antioxidante que visa remover EROs Este sistema contém componentes enzimáticos e não enzimáticos cujas principais vias são descritas a seguir a Sistema antioxidante enzimático Primeiro a superóxido dismutase SOD remove O2 liberando H2O2 e O2 A catalase CAT e a ascorbato peroxidase APX removem então as moléculas de H2O2 produzidas Este último também atua no ciclo ascorbatoglutationa em conjunto com a monodesidroascorbato redutase MDHAR a desidroascorbato redutase DHAR e a glutationa redutase GR visto que são responsáveis pela regeneração do ascorbato e da glutationa reduzida Wang et al Pereira 2020 Ranjan et al 2021 A exposição ao alumínio Al afeta as vias metabólicas de fixação de carbono alterando o armazenamento a translocação e o metabolismo de carboidratos Essas alterações nos processos fisiológicos e bioquímicos levam ao aumento da produção de espécies reativas de oxigênio EROs culminando na peroxidação lipídica e no acúmulo de peróxido de hidrogênio H2O2 levando ao colapso vacuolar e perda da integridade da membrana Castro Oliveira et al 2021 Andrade 2022 REFERÊNCIAS ANDRADRE R CARACTERIZAÇÃO MORFOFISIOLÓGICA E METABÓLICA DE RAÍZES DE SOJA EXPOSTAS AO ALUMÍNIO 2022 75p Dissertação Mestrado em Scientiae Universidade Federal de Viçosa 2022 Programa de PósGraduação em Fisiologia Vegetal ANDRADE L P RELAÇÃO ENTRE ÍNDICES DE VEGETAÇÃO E CARACTERES FISIOLÓGICOS EM SOJA 2023 18p Monografia Graduação em Engenharia Agrônoma Universidade Federal do Mato Grosso do Sul 2023 CARVALHO R C CONSÓRCIO DE CINCO FUNGOS PROMOVENDO O CRESCIMENTO VEGETAL E A COLONIZAÇÃO MICORRÍZICA ARBUSCULAR NA SOJA 2018 40p Monografia bacharelado em Engenharia Ambiental Universidade Federal de Uberlândia 2018 CARVALHO R C S COINOCULAÇÃO COM MICRORGANISMOS PROMOTORES DE CRESCIMENTO DE PLANTAS NO DESENVOLVIMENTO E PRODUTIVIDADE DA SOJA 2023 55p Monografia bacharelado em Ciências Agrárias UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA UNESP 2023 CARVALHO N S et al REVISÃO A IMPORTÂNCIA DA SOJA PARA O AGRONEGÓCIO BRASILEIRO Fitotecnia sistemas agrícolas ambientais e solo 2023 CASTRO J G CLONOSTACHYS sp COMO PROMOTOR DE CRESCIMENTO VEGETAL EM SOJA 2020 33p Monografia bacharelado em Engenharia Agrônoma Universidade Federal do Tocantins 2020 CASTRO J S ALUMÍNIO ALTERA A MORFOFISIOLOGIA E O METABOLISMO EM FOLHAS E RAÍZES DE SOJA 2021 59p Dissertação Mestrado em Scientiae Universidade Federal de Viçosa 2021 Pós Graduação em Fisiologia Vegetal CHAGAS JUNIOR A F et al Bacillus subtilis como inoculante promotor de crescimento vegetal em soja Diversitas Journal v 7 n 1 p 00010016 2022 CONAB Companhia Nacional de Abastecimento Acompanhamento da safra brasileira de grãos v 8 Safra 2020 n 3 Terceiro levantamento p 1 86 2020 EMBRAPA Embrapa soja Safra Brasil 20192020 2020 Disponível em httpswwwembrapabrsojacultivossoja1 Acesso em 12 jan 2024 EMBRAPA Embrapa soja Características da soja 2021 Disponível em httpswwwembrapabragenciadeinformacao tecnologicacultivossojapreproducaocaracteristicasdaespecieerelacoes comoambientecaracteristicasdasoja Acesso em 12 jan 2024 FARIAS C P FUNGOS PROMOTORES DO CRESCIMENTO VEGETAL E DA FITORREMEDIAÇÃO DE METAIS PESADOS EM COMBINAÇÃO COM BIOCHAR 2018 87p Dissertação Mestrado em Qualidade Ambiental Universidade Federal de Uberlândia 2018 Programa de Pósgraduação em Qualidade Ambiental FEITOSA M M et al SIMULAÇÕES PARA PRODUZIR SOJA DE FORMA SUSTENTÁVEL NA REGIÃO DO MATOPIBA DRd Desenvolvimento Regional em debate ISSNe 22379029 v 10 p 196221 2020 FERREIRA S V D REDUÇÃO DA ADUBAÇÃO FOSFATADA EM FUNÇÃO DA INOCULAÇÃO COM BACTÉRIAS PROMOTORAS DE CRESCIMENTO EM SOJA 2023 48p Monografia bacharelado em Engenharia Agrônoma Universidade Estadual Paulista 2023 GAZZONI D L et al A saga da soja de 1050 aC a 2050 dC Brasília DF Embrapa 2018199 p GOMES M R EVOLUÇÃO E PERSPECTIVAS DE DESEMPENHO ECONÔMICO E PRODUÇÃO DA SOJA NOS CONTEXTOS BRASILEIRO E PARANAENSE Revista ReDefinições das Fronteiras v 1 n 2 p 349360 2023 IBGE Diretoria de Pesquisas Coordenação de Agropecuária Pesquisa de Estoques 1º semestre de 2020 Brasília IBGE JUNIOR D D S GERMINAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO BIOQUÍMICA EM GENÓTIPOS DE SOJA SOB EFEITO DO ALUMÍNIO 2020 74p Tese Doutorado em Scientiae Universidade Federal de Viçosa 2020 Programa de PósGraduação em Fitotecnia LOAYZA A C V et al Evolução dos indicadores da produção de soja no Matopiba REVISTA OBSERVATORIO DE LA ECONOMIA LATINO AMERICANA v21 n12 p 2782427845 2023 LUZ J A A et al Evolução da Produção de Soja no Estado do Piauí em Comparação aos Principais Produtores Nacionais e Regionais Rev FSA Teresina v 19 n 2 art 10 p 202220 2022 MIRANDA L B et al PROMOTORES DE CRESCIMENTO NA CULTURA DA SOJA South American Journal of Basic Education Technical and Technological v 7 n 2 p 469479 2020 MANTELI C et al Inoculação e coinoculação de sementes no desenvolvimento e produtividade da cultura da soja Revista Cultivando o Saber v 12 n 2 p 111 2019 MORAES F H O Projeto Integrado Cultivo de Soja CENTRO UNIVERSITÁRIO DA FUNDAÇÃO DE ENSINO OCTÁVIO BASTOS ESCOLA DE ENGENHARIAS E TECNOLOGIA 2021 33p OLIVEIRA G S W et al Germinação crescimento inicial e estresse oxidativo em plântulas de Luehea divaricata Martius et Zuccarini cultivadas in vitro com alumínio Brazilian Journal of Development v7 n4 p 4354143556 2021 PACENTCHUK F Efeito da coinoculação de bactérias promotoras de crescimento na cultura da soja Research Society and Development v 9 n 12 e39291211360 2020 PAIVA V J P LAZARETTI N S Inoculação e coinoculação na cultura da soja Rev Cultivando o Saber p 8594 2022 PEREIRA I S Respostas fisiológicas em plantas de soja a atenuadores de estresse 2020 143p Dissertação Mestrado em Ciências Universidade de São Paulo 2020 Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz RANJAN A et al Aliviando a toxicidade do alumínio nas plantas implicações das espécies reativas de oxigênio sinalização e crosstalk com outras vias de sinalização Physiologia Plantarum v 173 p 1765 1784 2021 REIS L C et al Caracterização da variabilidade da precipitação no MATOPIBA região produtora de soja Revista Brasileira de Geografia Física v 13 n 04 p 14251441 2020 ROSA C P et al PRODUTIVIDADE DA SOJA CONDUZIDA COM PRODUTOS ALTERNATIVOS NO CONTROLE DE PRAGAS E DOENÇAS In IX SIEPEXIX Salão Integrado de Ensino Pesquisa e Extensão 2019 RUANI A P ESPÉCIES REATIVAS DE NITROGÊNIO E OXIGÊNIO DETERMINAÇÃO DE CAPTURA POR POLIFENÓIS E EFEITOS SOBRE O DNA UTILIZANDO ELETROFORESE CAPILAR CONVENCIONAL NO FORMATO MICROCHIP E COMO FERRAMENTA MICROFLUÍDICA EM UM INOVADOR MODO DE MICRO ANÁLISE POR INJEÇÃO EM FLUXO 2019 177p Tese Doutorado em Química Universidade Federal de Santa Catarina 2023 Programa de Pósgraduação em Química SUSS A N CARACTERÍSTICAS BIOMÉTRICAS PRODUTIVAS E FISIOLÓGICAS DA SOJA SUBMETIDA À INOCULAÇÃO E CO INOCULAÇÃO COM Bradyrhizobium japonicum E Azospirillum brasilense 2020 78p Dissertação Mestrado em Scientiae Universidade Estadual do Oeste do Paraná 2020 PósGraduação em Agronomia SILVA C O EFEITOS DO ALUMÍNIO EM RAÍZES DE SOJA ALTERAÇÕES MORFOANATÔMICAS FISIOLÓGICAS E METABÓLICAS 2018 90p Tese Doutorado em Scientiae Universidade Federal de Viçosa 2018 Programa de Pósgraduação em Fisiologia Vegetal SILVA C D CULTURA DA SOJA Glycine max uma abordagem sobre a viabilidade do cultivo no município de Ribeira do Pombal BA 2021 84p Monografia bacharel em Engenharia Agronômica UniAGES Centro Universitário 2021 SILVA Felipe et al Soja do plantio à colheita Oficina de Textos 2022 SENEVIRATNE M et al Estresse oxidativo induzido por metais pesados em sementes Germinação e desenvolvimento de plântulas uma revisão crítica Environmental Geochemistry and Health v 41 p 18131831 2019 TAVARES G G ALTERAÇÕES FISIOLÓGICAS EM PLANTAS DE SOJA SUBMETIDAS A NÍVEIS DE DÉFICIT HÍDRICO E INOCULAÇÃO COM FUNGOS MICORRÍZICOS ARBUSCULARES 2020 64p Dissertação Mestrado em Ciências Agrárias Agronomia INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIA E TECNOLOGIA 2020 Programa de PósGraduação em Ciências Agrárias VARGAS R T et al Implicações da produção de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio na saúde da glândula mamária de bovinos leiteiros Revista VZ Em Minas n 141 2019 WANG B et al Usando isoflavona de soja para evitar a reação de produção de hidrogênio do pó de alumínio e da água na remoção de pó úmido Journal of Loss Prevention in the Process Industries v 67 2020