Inoculation with mycorrhizal fungi on the growth and tolerance to water deficit of coffee plants

Abstract

Water stress can be alleviated in plants inoculated with arbuscular mycorrhizal fungi compared to that experienced by those without mycorrhizae. The objective of this study was to evaluate the growth of coffee plants colonized by arbuscular mycorrhizal fungi under different soil moisture conditions. Seeds of the coffee cultivar Catuaí Vermelho IAC 99 and three fungal inoculants (Rhizophagus clarus, Claroideoglomus etunicatum and Dentiscutata heterogama) were used in this study. The soil moisture contents tested were 40, 60, 80, and 100% of field capacity. Seedlings in the matchstick stage were inoculated with mycorrhizae, and then later planted in plastic pots when they developed four to five pairs of definitive leaves. Both the extent of mycorrhizal colonization and increases in leaf area were related to soil moisture content in a quadratic manner for plants inoculated with all three mycorhizzal fungi (R. clarus, C. etunicatum, and D. heterogama), as well as for non-inoculated ones. The highest value of colonization of coffee by mycorrhizae was 39%, which occurred in association with R. clarus at 71% of field capacity. The leaf areas of plants inoculated with fungi increased more than those of non-inoculated plants, regardless of the type of inoculum used. Plants inoculated with D. heterogama at 100% field capacity produced 21% more root dry mass than non-inoculated plants did. Inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi and higher soil moisture increased the growth of coffee seedlings. The plants inoculated with R. clarus, C. etunicatum, and D. heterogama were tolerant to moderate water deficits (i.e. lower soil water contents). Mycorrhizal colonization was highest for plants in soils with moisture levels close to 75% of field capacity.

Plantas inoculadas com fungos micorrízicos arbusculares podem aliviar o estresse hídrico se comparadas às plantas não micorrizadas. Objetivou-se avaliar o crescimento do cafeeiro colonizado com fungos micorrízicos arbusculares em diferentes níveis de umidade do solo. Foram utilizadas sementes de café, cultivar Catuaí Vermelho IAC 99, e três inóculos de fungos: Rhizophagus clarus, Claroideoglomus etunicatum e Dentiscutata heterogama. As umidades do solo adotadas foram 40, 60, 80 e 100% da capacidade de campo. Mudas no estádio palito de fósforo foram micorrizadas, e posteriormente plantadas, com quatro a cinco pares de folhas definitivas, em vasos plásticos. A colonização micorrízica e o incremento na área foliar das plantas inoculadas com R. clarus, C. etunicatum, D. heterogama e não inoculadas apresentaram comportamento quadrático. A maior colonização do cafeeiro foi 39% em associação com R. clarus, com 71% da capacidade de campo. As plantas inoculadas com fungo apresentaram maior incremento para área foliar do que as plantas não inoculadas, independentemente do inóculo utilizado. As plantas inoculadas com D. heterogama, na capacidade de campo 100%, produziram 21% a mais de massa seca de raízes do que as não inoculadas. Os fungos micorrízicos arbusculares inoculados e o aumento da umidade do solo aumentaram o crescimento das mudas de café. As plantas inoculadas com R. clarus, C. etunicatum e D. heterogama foram tolerantes ao déficit hídrico moderado, suportando menor quantidade de água no solo. A colonização micorrízica foi maior em solos com umidade próxima a 75% da capacidade de campo.