Monoculture of melon crops causes changes in soil composition and in the activities of microorganisms and the potential of combined use of bacteria and metabolites in reducing root rot of melon and increasing enzymatic activity of the soil

Abstract

A necessidade crescente de alimentos por parte da população humana a partir de recursos limitados, é sempre uma preocupação mundial. O Brasil é um dos maiores produtores de alimentos do mundo, e se destaca no comércio internacional de algumas frutas, como o melão, sendo o segundo maior exportador. Para conseguir atender a demanda, essa olerícola é cultivada em grandes áreas, e umas das práticas adotadas é o monocultivo. Essa prática pode levar a grandes prejuízos a microbiota do solo, reduzindo a quantidade e diversidade de microrganismos e reduzir o aporte de carbono no solo. Além disso, o monocultivo ajuda a selecionar fitopatógenos que causam grandes prejuízos ao meloeiro, como Fusarium sp., Macrophomina sp. e outros. O manejo desses patógenos é díficil devido a sua ampla gama de hospedeiros, e por eles também possuirem estruturas de resistência, que permite que eles sobrevivam no solo por longos períodos. Devido a questões ambientais, o uso de defensivos químicos vem sendo banido pelo mercado importador, fazendo-se necessário alternativas sustentáveis para o manejo desses fitopatógenos. Por isso, o presente estudo teve como objetivo avaliar a atividade microbiana em solos argilosos e arenosos submetidos a diferentes períodos de monocultivo do meloeiro; e avaliar o efeito de produtos alternativos e suas associações no manejo de doenças radiculares na cultura do meloeiro. A primeira parte do trabalho constou de dois experimentos em cada textura de solo (arenoso e argiloso), e foi realizado na Fazenda Agrícola Famosa. Parte das análises foram conduzidas na Universidade Federal Rural do Semi Árido (UFERSA), em Mossoró, Brasil, e a outra parte das análises foram realizadas na The Connecticut Agricultural Experiment Station (CAES), em New Haven, Estados Unidos. O delineamento experimental do primeiro ensaio foi o inteiramente casualizado, com 4 tratamentos (1=Área nativa, 2= 8 anos de monocultivo, 3= 15 anos de monocultivo e 4= 20 anos de monocultivo do meloeiro), com 6 repetições. Avaliou-se as enzimas indicadoras da saúde do solo (β-glicosidase, arilsulfatase, fosfatase ácida), carbono da biomassa microbiana, carbono orgânico total, carbolo lábil, quantificação de bactérias totais, bactérias esporulantes e fungos totais, e o microbioma do solo. Quando os dados seguiram uma distribuição normal foi realizada a análise de variância, e utilizado o teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade para comparação entre as médias dos tratamentos, e quando não seguiram uma distribuição normal, foi utilizado o teste de Kruskal-Wallis, e as médias foram comparadas pelo Teste de Bonferroni. O monocultivo do meloeiro embora seja uma prática comum em áreas de produção de melão no Brasil, e que gera grande empregabilidade, reduz a atividade dos microrganismos tão importantes para a saúde do solo, dificultando a sustentabilidade desse sistema. O trabalho mostrou que, se os produtores permanecerem com a adoção do monocultivo por longos períodos, é necessário a adoção de práticas que favoreçam ainda mais a atividade desses microrganismos, tais como, aumento da matéria orgânica do solo, aumentar a utilização e a diversidade de microrganismos adaptados a condição semiárida, realizar a adubação verde, e reduzir práticas que perturbam o solo. A segunda parte do trabalho também foi composta por dois experimentos em condição de campo, em áreas com histórico de doenças causadas por patógenos habitantes do solo, com delineamento experimental em blocos casualizados, com seis tratamentos e sete repetições. Os tratamentos foram escolhidos previamente em um experimento realizado em casa de vegetação, em delineamento inteiramente casualizado, com 30 tratamentos e 4 repetições. Os tratamentos foram compostos por batérias e fungos benéficos, e metabolitos microbianos Nos experimentos realizados em campo os tratamentos foram T1 = (Bacillus subtilis e B. licheniformis + Metabolitos 1), T2 = (B. subtilis, Lactobacillus plantarum e Enterococcus faecium + Metabolitos 2), T3 = (Metabolitos 1 + Metabolitos 2), T4 = (B. subtilis, B. licheniformis + L. plantarum e E. faecium + Metabolitos 1 + Metabolitos 2), T5 = manejo padrão da empresa (T. asperelum, B. subtilis, metabolitos 1 e metabolitos 2) e T6 = Controle. Os parâmetros avaliados foram: diâmetro do caule da planta, massa seca da parte aérea, severidade da doença, número de frutos por planta, peso dos frutos e ºbrix, e enzimas do solo. Foi realizada a análise de variância, e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Para a severidade da doença, nenhum dos tratamentos se destacou, no entanto, o tratamento 4 mostrou sinais promissores, como maior atividade das enzimas do solo, um maior número de frutos por planta e foi um dos que proporcionou a maior redução na severidade da doença causada por patógenos do solo no melão.