A fixação biológica de nitrogênio (FBN) é um dos processos mais estudados na agricultura, especialmente em leguminosas, que formam nódulos radiculares especializados para esse fim.
No entanto, o uso de inoculantes contendo microrganismos fixadores de nitrogênio para gramíneas como milho, trigo e arroz tem gerado grande interesse nos últimos anos.
Este artigo explora os microrganismos utilizados como inoculantes para milho e outras gramíneas, sua eficácia e limitações, além de apresentar os principais microrganismos usado como matéria prima nos inoculantes disponíveis no mercado brasileiro.
O que são inoculantes para gramíneas?
Os inoculantes são produtos biológicos que contêm microrganismos capazes de favorecer o crescimento vegetal. No caso das gramíneas, esses produtos geralmente contêm bactérias fixadoras de nitrogênio de vida livre ou associativas.
Diferentemente das leguminosas, as gramíneas não formam nódulos radiculares especializados para a fixação de nitrogênio, o que torna a FBN nesses cultivos um processo mais limitado e dependente das condições ambientais.
No Brasil, o principal microrganismo utilizado como matéria-prima nos inoculantes para gramíneas é o Azospirillum brasilense.
Atualmente, há 130 produtos registrados como inoculantes para gramíneas no Brasil, segundo o SIPEAGRO, do MAPA. Esses produtos são recomendados para culturas como arroz, braquiária, capim ruziziensis, cana-de-açúcar, milho e trigo.
Dos inoculantes registrados para gramíneas, 97 produtos (cerca de 75%) contêm Azospirillum brasilense como princípio ativo – a maioria como único microrganismo, enquanto cinco produtos o combinam com outras espécies. Esses dados estão detalhados na Tabela 1.
As bactérias do gênero Azospirillum geralmente são de vida livre ou associativa que colonizam a rizosfera e tecidos internos das plantas. São conhecidas por promover o crescimento vegetal através de dois mecanismos principais:
- a produção de fitohormônios, como auxinas, citocininas e giberelinas, que aumentam a proliferação do sistema radicular das plantas,
- alterações positivas em metabólitos secundários que ajudam a planta a tolerar estresses o hídrico e promove resistência ao ataque de patógenos.
Tabela 1. Inoculantes para gramíneas registrados no Brasil
| Espécie | nº Inoculantes registrados | Matéria prima do inoculante |
| Arroz | 7 | Azospirillum brasilense |
| 1 | Azospirillum brasilense + Pseudomonas fluorescens | |
| Brachiaria brizantha | 6 | Azospirillum brasilense |
| 1 | Bacillus aryabhattai | |
| Brachiaria ruziziensis | 3 | Azospirillum brasilense |
| 1 | Pseudomonas fluorescens | |
| Cana-de-açúcar | 3 | Azospirillum brasilense |
| 1 | Bacillus megaterium | |
| 1 | Bacillus subtilis | |
| 1 | Nitrospirillum amazonense | |
| Milho | 48 | Azospirillum brasilense |
| 3 | Azospirillum brasilense + Pseudomonas fluorescens | |
| 1 | Azospirillum brasilense + Bradyrhizobium japonicum | |
| 3 | Bacilus amyloliquefacies | |
| 2 | Bacillus megaterium + Bacillus subtilis | |
| 2 | Bacillus aryabhattai | |
| 2 | Bacillus aryabhattai + Bacillus licheniformis | |
| 1 | Bacillus megaterium + Lysinibacillus sp. | |
| 1 | Bacillus subtilis | |
| 1 | Bacillus pumilus + Bacillus subtilis + Bacilus amyloliquefacies | |
| 1 | Bacillus licheniformis | |
| 1 | Bacillus simplex | |
| 4 | Pseudomonas fluorescens | |
| 5 | Rhizophagus intraradices | |
| 2 | Rhizophagus intraradices + Claroideoglomus claroideum | |
| 1 | Lactobacillus plantarum + Rhodopseudomonas palustris | |
| 1 | Methylobacterium symbioticum | |
| 1 | Pantoea agglomerans | |
| Trigo | 25 | Azospirillum brasilense |
Inoculantes para milho
O milho é a gramínea mais inoculada no Brasil, com 80 produtos registrados como inoculantes. Desses, 52 contêm Azospirillum brasilense como microrganismo principal, refletindo a ampla adoção dessa tecnologia para redução do uso de fertilizantes nitrogenados e melhoria do crescimento radicular.
A Tabela 1 mostra a diversidade de microrganismos utilizados nos produtos registrados para a cultura do milho, ao contrário do que ocorre com as outras gramíneas. Entre os destaques estão:
- Azospirillum brasilense (presente em 52 produtos): Fixa pequenas quantidades de nitrogênio e promove o crescimento radicular.
- Bacillus spp. (B. amyloliquefacies, B. megaterium, B. subtilis, B. aryabhattai, B. licheniformis, B. plumilus, B. simplex): Auxiliam na solubilização de fósforo e induzem resistência a estresses.
- Pseudomonas fluorescens: Atuam como biocontrole de doenças do solo e promovem crescimento.
- Rhizophagus intraradices: Fungos micorrízicos que aumentam a absorção de água e nutrientes.
- Methylobacterium symbioticum e Pantoea agglomerans: Promovem crescimento e resistência a estresses abióticos.
Para escolher um produto adequado, é importante considerar:
- Registro no MAPA (Ministério da Agricultura e Pecuária).
- Evidências de eficácia em estudos independentes.
- Recomendação técnica baseada na realidade da propriedade.
Outras espécies estudadas mundialmente com potencial para gramíneas
Além do Azospirillum brasilense, diversas bactérias têm sido estudadas globalmente pelo seu potencial de fixação biológica de nitrogênio (FBN) e promoção de crescimento vegetal em gramíneas, conforme levantado por Giller et al. (2024). Algumas delas ainda não são utilizadas em inoculantes comerciais no Brasil, mas demonstram capacidades promissoras em estudos científicos:
- Gluconacetobacter diazotrophicus: Isolado originalmente da cana-de-açúcar no Brasil, esse microrganismo tem sido investigado por sua associação com culturas como milho, trigo e arroz. Estudos sugerem que ele pode colonizar células vegetais e contribuir para a FBN, mas há controvérsias sobre sua eficácia real, pois a bactéria parece ser rapidamente degradada pela planta antes de fornecer nitrogênio em quantidades significativas.
- Herbaspirillum spp.: Encontrado como endófito em arroz, milho e cana-de-açúcar, esse gênero de bactérias tem sido estudado devido à sua capacidade de promover o crescimento radicular e melhorar a eficiência do uso do nitrogênio. Contudo, sua fixação de N₂ em quantidades agronomicamente relevantes ainda não foi confirmada em larga escala.
- Klebsiella variicola: Essa bactéria foi geneticamente modificada em estudos internacionais para aumentar sua capacidade de fixação de nitrogênio. Experimentos em laboratório indicam que ela pode contribuir para o fornecimento de N₂, mas em níveis muito baixos para serem considerados agronomicamente relevantes.
- Frankia spp.: Tradicionalmente associada a plantas arbustivas como Alnus e Casuarina, essa bactéria também tem sido investigada por seu potencial de formar associações com gramíneas. No entanto, ainda não há evidências concretas de que ela possa contribuir significativamente para a nutrição nitrogenada de cereais.
Embora essas espécies apresentem potencial para inoculantes de gramíneas, os estudos indicam que, em muitos casos, seu impacto na fixação biológica de nitrogênio é limitado. A maior parte dos benefícios observados parece estar mais relacionada à promoção do crescimento vegetal via produção de fitohormônios do que à incorporação significativa de nitrogênio atmosférico. Para que essas bactérias sejam incorporadas ao mercado como inoculantes comerciais, ainda são necessárias mais pesquisas que comprovem sua eficácia em condições de campo.
Benefícios do uso de inoculantes em milho
A inoculação com microrganismos benéficos promove diversas vantagens agronômicas ao milho, entre elas:
✔ Maior eficiência no uso do nitrogênio: Dados recentes da Embrapa mostram que a inoculação das sementes de milho com Azospirillum brasilense possibilita a redução de até 25% na adubação nitrogenada de cobertura sem perdas de produtividade (Figura 1).
✔ Desenvolvimento radicular aprimorado: O Azospirillum brasilense induz a produção de auxinas, que estimulam o crescimento das raízes, aumentando a absorção de água e nutrientes.
✔ Maior tolerância ao estresse hídrico e biótico: Inoculantes contendo Bacillus spp. e Pseudomonas fluorescens aumentam a resistência do milho à seca e a patógenos do solo.
✔ Melhoria na absorção de fósforo e potássio: Algumas estirpes de Bacilluse Pseudomonas atuam na solubilização de fósforo, tornando o nutriente mais disponível para a planta.
✔ Interação benéfica com fungos micorrízicos: O uso de Rhizophagus intraradices favorece a simbiose micorrízica, melhorando a absorção de nutrientes.
Desafios no uso de inoculantes em milho
Apesar dos benefícios, alguns desafios ainda precisam ser superados para garantir a eficácia dos inoculantes, como:
Variabilidade de resposta: Os efeitos podem ser influenciados por tipo de solo, condições climáticas e manejo da fertilização.
Condições de armazenamento: Os produtos contêm microrganismos vivos e devem ser armazenados em ambientes protegidos do calor e da luz direta.
Momento e forma de aplicação: A inoculação mais eficiente ocorre via sementes, mas também pode ser feita no sulco de plantio ou via pulverização foliar.
Compatibilidade com defensivos: Alguns agroquímicos podem reduzir a viabilidade das bactérias no campo, sendo necessário avaliar a compatibilidade antes da aplicação conjunta.
Limitações no uso dos inoculantes
Apesar dos benefícios, algumas limitações devem ser consideradas quando se considera o uso de inoculantes em gramíneas, como:
- Variabilidade de resultados: A eficácia depende do tipo de solo, clima e manejo da cultura.
- Necessidade de comprovação científica: Muitos produtos comercializados ainda carecem de evidências robustas.
- Dependência de condições específicas: A ação dos microrganismos pode ser reduzida em solos ricos em nitrogênio.
Afinal, a fixação de nitrogênio em gramíneas funciona?
Ao contrário das leguminosas, que formam simbioses com rizóbios em nódulos radiculares, as gramíneas, como o milho, dependem da associação com bactérias de vida livre ou endofíticas, como Azospirillum brasilense. Essas bactérias promovem o crescimento vegetal por meio da produção de fitohormônios e da fixação biológica de N, permitindo que parte do nitrogênio atmosférico seja incorporado à planta.
Apesar do potencial, a eficiência da fixação biológica de N em gramíneas ainda enfrenta desafios, como a variabilidade nas respostas das cultivares, a influência das condições ambientais e a competição com outros microrganismos do solo. Estudos demonstram que, quando bem manejada, a inoculação com A. brasilense pode resultar em incrementos significativos na produtividade do milho.
Embora diversos estudos indiquem benefícios do uso de inoculantes em gramíneas, a fixação de nitrogênio em quantidades agronomicamente significativas ainda é controversa. De acordo com pesquisas recentes, a resposta das plantas a esses produtos está mais relacionada à produção de fitohormônios do que à fixação efetiva de nitrogênio.
Estudos apontam que as bactérias fixadoras de nitrogênio em gramíneas apresentam alguns problemas que dificultam o processo, como:
- As bactérias têm dificuldade em proteger a nitrogenase da oxidação, reduzindo sua eficiência. A nitrogenase é a enzima responsável pela fixação de nitrogênio e é altamente sensível ao oxigênio, tornando difícil sua ação em ambientes aeróbicos como o solo.
- As bactérias estão presentes em números insuficientes ao longo do ciclo da planta. Mesmo quando introduzidas por inoculação, elas podem não se multiplicar em número suficiente para fornecer nitrogênio em larga escala. Além disso, os microrganismos do solo, muitas vezes, competem com os inoculantes comerciais, reduzindo sua eficácia.
- Os inoculantes para gramíneas demonstram pouca contribuição ao acúmulo de N em condições de campo.
Portanto, apesar de haver potencial, a FBN em gramíneas ainda requer mais estudos para comprovar sua eficácia.
Pesquisadores sugerem que o benefício dos inoculantes para gramíneas pode estar mais relacionado à produção de hormônios vegetais e à promoção do crescimento radicular do que à fixação direta de nitrogênio.
Em revisão sobre o assunto Giller et al. (2024) analisaram que o efeito da fixação biológica de nitrogênio em gramíneas é pequeno e criticaram empresas e instituições de pesquisa por divulgarem alegações exageradas sobre a eficácia desses produtos. Os autores destacam que muitas das respostas observadas em campo estão mais associadas à promoção do crescimento vegetal do que à fixação efetiva de N₂, o que reforça a necessidade de regulamentação e comprovação científica antes da comercialização desses inoculantes.
Conclusão
O uso de inoculantes para gramíneas, como milho, trigo, arroz, cana-de-açúcar e braquiária, representa uma inovação promissora para a agricultura, com o potencial de melhorar a absorção de nutrientes e promover o crescimento das plantas de forma sustentável.
O Azospirillum brasilense, amplamente utilizado nos produtos disponíveis no Brasil, tem demonstrado benefícios claros, como o aumento da eficiência do uso do nitrogênio e o desenvolvimento radicular aprimorado.
No entanto, a fixação biológica de nitrogênio em gramíneas ainda enfrenta desafios, como variabilidade de respostas e a competição com microrganismos do solo. Embora os inoculantes tragam vantagens, mais pesquisas são necessárias para otimizar seu uso e maximizar seus resultados no campo.
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HUNGRIA, M.; BARBOSA, J.Z.; RONDINA, A.B.L.; NOGUEIRA, M.A. Improving maize sustainability with partial replacement of N fertilizers by inoculation with Azospirillum. brasilense. Agronomy Journal, p. 1-12, 2022. DOI: 10.1002/agj2.21150.
GILLER, K.E.; JAMES, E.K.; ARDLEY, J.; UNKOVICH, M.J. Science losing its way: examples from the realm of microbial N2‑fixation in cereals and other non‑legumes. Plant and Soil (2024). DOI: 10.1007/s11104-024-07001-1
Sobre a autora
Beatriz Nastaro Boschiero
Especialista em MKT de Conteúdo na Agroadvance
- Pós-doutora pelo CTBE/CNPEM e CENA/USP
- Mestra e Doutora em Solos e Nutrição de Plantas (ESALQ/USP)
- Engenheira Agrônoma (UNESP/Botucatu)
Como citar este artigo: BOSCHIERO, B.N. Inoculantes para milho e outras gramíneas: Benefícios, desafios e produtos disponíveis no mercado. Blog Agroadvance. 2025. Disponível em: https://agroadvance.com.br/blog-inoculantes-para-milho-e-outras-gramineas/. Acesso: xx Xxx 20xx.
