Effect of Hydrocapacity Bacteria Inoculation on Soybean Development Under Water Deficit

Abstract

Soybean (Glycine max L.) is a legume of a great economic importance for Brazil, the world's leading producer and exporter of this crop. In the 2022/2023 season, production reached a record 322.8 million tons. However, due to the El Niño climatic phenomenon, the forecast for the 2023/2024 season indicates a decrease to 306.4 million t, representing a 5.08% reduction. This decline is attributed to delayed and reduced rainfall, highlighting water scarcity as a growing challenge for farmers, particularly in regions prone to climatic extremes. In this context, low-cost strategies such as the use of plant growth-promoting and hydrocapacity microorganisms have been investigated as promising alternatives to mitigate the effects of water deficit. Here, we evaluated the impact of hydrocapacity bacterial inoculation on the vegetative growth of soybeans under water stress conditions. The experiment consisted of four treatments: irrigated inoculated seeds, irrigated non-inoculated seeds, non-irrigated inoculated seeds, and non-irrigated non-inoculated seeds, arranged in a randomized block design with six replicates. We assessed root length, number of nodes, number of leaves, number of flowers/pods, and plant height. The use of a commercial product containing Bacillus aryabhathai, Bacillus circulans, and Bacillus haynesii resulted in significant improvements in the vegetative development of the cultivar CZ37B31I2X, promoting greater root length, number of nodes, flowers/pods, plant height, and dry mass. These results indicate the potential of hydrocapacity microorganisms to enhance soybean resilience under water deficit conditions. 

Keywords: Glycine max L. Water Deficit. Plant Growth. Agricultural Production. Bacillus spp.

Resumo

A soja (Glycine max L.) é uma leguminosa de grande importância econômica para o Brasil, maior produtor e exportador mundial dessa cultura. Na safra 2022/2023, a produção atingiu um recorde de 322,8 milhões de toneladas. No entanto, devido ao fenômeno climático El Niño, a previsão para a safra 2023/2024 indica uma redução para 306,4 milhões de toneladas, representando uma diminuição de 5,08%. Esse declínio é atribuído ao atraso e à redução das chuvas, destacando a escassez hídrica como um desafio crescente para os agricultores, especialmente em regiões suscetíveis a extremos climáticos. Nesse contexto, estratégias de baixo custo, como o uso de microrganismos promotores de crescimento e hidrocapacitadores, têm sido investigadas como alternativas promissoras para mitigar os efeitos do déficit hídrico. Neste estudo, avaliamos o impacto da inoculação de bactérias hidrocapacitadoras no desenvolvimento vegetativo da soja sob condições de estresse hídrico. O experimento foi composto por quatro tratamentos: sementes inoculadas irrigadas, sementes não inoculadas irrigadas, sementes inoculadas não irrigadas e sementes não inoculadas não irrigadas, dispostos em delineamento em blocos casualizados com seis repetições. Avaliamos o comprimento radicular, o número de nós, o número de folhas, o número de flores/vagens e a altura das plantas. O uso de um produto comercial contendo Bacillus aryabhathai, Bacillus circulans e Bacillus haynesii resultou em melhorias significativas no desenvolvimento vegetativo da cultivar CZ37B31I2X, promovendo maior comprimento radicular, número de nós, flores/vagens, altura das plantas e massa seca. Esses resultados indicam o potencial dos microrganismos hidrocapacitadores para aumentar a resiliência da soja em condições de déficit hídrico.

Palavras-chave: Glycine max L. Déficit hídrico. Crescimento Vegetal. Produção Agrícola. Bacillus spp.