Manipulação da rizosfera de oliveira com bactérias promotoras do crescimento: impactos na comunidade bacteriana do solo

Abstract

As oliveiras (Olea europaea L.) têm um valor económico e agrícola significativo nas regiões mediterrânicas, sendo tolerantes à temperatura elevada, seca e aridez. No entanto, o cultivo intensivo requer irrigação, o que em regiões semiáridas pode levar à salinização do solo, e induzir stresse abiótico nas plantas. As bactérias promotoras do crescimento das plantas (Plant-Growth Promoting Bacteria, PGPB) podem servir de base ao desenvolvimento de bioestimulantes, oferecendo uma solução viável para alcançar a sustentabilidade agrícola em regiões afetadas pelas alterações climáticas. Contudo, o sucesso da bioestimulação depende de uma complexa rede de interações entre a planta, as comunidades microbianas do solo e fatores ambientais. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da bioestimulação de oliveira com as PGPBs Pseudomonas oryzihabitans RL18 e Bacillus siamensis RN42, sobre a diversidade estrutural e funcional das comunidades bacterianas da rizosfera, em condições de stresse salino. A experiência foi conduzida em oliveiras jovens (<1 ano), em condições laboratoriais, seguindo um desenho fatorial em que os fatores testados foram (i) a inoculação e (ii) a salinização do solo. A diversidade estrutural do microbioma da rizosfera foi avaliada por PCR-DGGE e a diversidade fisiológica foi caracterizada através de perfis de utilização de fontes únicas de carbono (BIOLOG Eco Microplates). A inoculação, na ausência de stresse salino, não afetou significativamente a estrutura das comunidades bacterianas da rizosfera. A imposição de stresse salino, induziu uma alteração significativa na estrutura e nos perfis de utilização de fontes únicas de carbono. Os isolados RL18 e RN42 tiveram efeitos distintos no microbioma da rizosfera, sendo as diferenças relativamente ao controlo não-inoculado, mais marcadas no caso da inoculação com RN42 ou com a combinação das duas PGPB (RN42+RL18). Este trabalho não permite concluir definitivamente, qual seria o inóculo mais adequado para a atenuação do stresse salino, uma vez que, não foram avaliados os efeitos na planta. No entanto, o critério da menor perturbação da estrutura e função do microbioma nativo da rizosfera da planta, Pseudomonas oryzihabitants RL18 apresenta-se como o inóculo mais promissor.

Olive trees (Olea europaea L.) are highly valued in the Mediterranean regions due to their significant economic and agricultural importance. They are known for their ability to tolerate high temperatures, drought, and aridity. However, modern intensive cultivation requires irrigation, which can lead to soil salinization in semi-arid regions and cause abiotic stress in plants. To address this issue and achieve agricultural sustainability in regions affected by climate change, plant-growth-promoting bacteria (PGPB) can be used as a basis for developing biostimulants. However, the effectiveness of biostimulation depends on a complex network of interactions among the plant, soil microbial communities, and environmental factors. The aim of this study was to investigate how the bacterial communities in the rhizosphere of young olive trees (<1 year) were affected by biostimulation under salt stress conditions, using the PGPBs Pseudomonas oryzihabitans RL18 and Bacillus siamensis RN42. The experiment followed a factorial design with two factors: (i) inoculation and (ii) soil salinization. The rhizosphere microbiome was analyzed for structural diversity using PCR-DGGE and physiological diversity was characterized through profiles of single carbon sources using BIOLOG Eco Microplates. Inoculation alone did not significantly impact the structure of rhizosphere bacterial communities. Soil salinization caused a significant change in the structure of the rhizosphere community and in the profiles of utilization of sole carbon sources. The two PGPBs, RL18 and RN42, had different effects on the rhizosphere microbiome. When inoculated with RN42 or the combination of RN42 and RL18, the differences in relation to the non-inoculated control were more noticeable. Based on our work, we cannot definitively conclude which inoculum would be most appropriate for mitigating salt stress as we did not evaluate its effects on the plant. However, the Pseudomonas oryzihabitants RL18 inoculum appears to be the most promising, as it causes the least disturbance to the structure and function of the plant's native microbiome in the rhizosphere.