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Document Type: Tese
Title: Tratamento de sementes com microrganismos benéficos: vigor e respostas fisiológicas de plântulas
Authors: Vieira, Matheus Emannuel Oliveira
Issue Date: 21-Jul-2026
Advisor: Mann, Renata Silva
Resumo : A agricultura contemporânea demanda tecnologias capazes de elevar a eficiência produtiva e a sustentabilidade dos sistemas agrícolas, reduzindo a dependência de insumos químicos. Nesse contexto, o uso de microrganismos benéficos no tratamento de sementes constitui estratégia promissora por atuar diretamente na germinação, no vigor e no estabelecimento inicial das plantas. Nesta tese, integraram-se estudos sobre bioinsumos, combinações bacterianas, soluções osmoprotetoras, isolamento e caracterização do potencial biotecnológico de culturas microbianas mistas e indução de resistência sistêmica, com ênfase no aproveitamento de recursos microbianos e no desenvolvimento de tecnologias aplicáveis às condições agrícolas regionais. No Artigo 1, foi avaliada uma solução tecnológica para o tratamento de sementes de soja armazenadas, baseada na associação entre microrganismos e uma matriz osmoprotetora para melhorias no vigor das plântulas. Diferentes períodos de embebição e combinações microbianas foram testados, evidenciando que a resposta ao tratamento depende da composição da formulação e das condições de aplicação. Houve favorecimento de características de crescimento inicial e vigor das plântulas de soja, indicando potencial para o desenvolvimento de formulações destinadas ao tratamento biológico de sementes. No Artigo 2, avaliou-se o biocondicionamento de sementes de milho com Bacillus amyloliquefaciens, considerando germinação, morfologia das plântulas e atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase, ascorbato peroxidase e catalase. Não houve alteração do percentual de germinação, mas o tempo de exposição foi crucial para o vigor, o crescimento e o metabolismo antioxidante das plântulas. No período de quatro horas houve respostas positivas, enquanto a exposição por seis horas esteve associada ao menor desempenho no vigor e maior atividade da ascorbato peroxidase, indicando maior demanda antioxidante. Nesses artigos, apresenta-se que o tempo de contato é uma variável decisiva, pois exposições intermediárias promoveram respostas mais equilibradas, enquanto períodos prolongados podem alterar o metabolismo e comprometer o vigor. No Artigo 3, foram prospectadas culturas mistas microbianas e avaliou-se o potencial biotecnológico dessas culturas na solubilização de fósforo inorgânico, no antagonismo in vitro do fungo Macrophomina phaseolinana e na germinação das culturas de feijão e soja. No Artigo 4, uma revisão sistemática reuniu evidências sobre a resistência sistêmica induzida por microrganismos benéficos. Trichoderma, Bacillus e Pseudomonas destacaram-se entre os principais gêneros envolvidos na ativação de defesas vegetais, com participação de genes, proteínas, enzimas, espécies reativas de oxigênio e vias hormonais relacionadas aos ácidos jasmônico e salicílico e ao etileno. Em conjunto, os estudos permitem inferir sobre a eficiência dos bioinsumos e a dependência da interação entre microrganismo, formulação, espécie vegetal, qualidade das sementes, tempo de aplicação e ambiente. Em conjunto, os resultados reforçam o potencial dos bioinsumos avaliados, mas também demonstram a necessidade de estudos adicionais sobre estabilidade, compatibilidade, sobrevivência microbiana e validação agronômica em diferentes condições de produção.
Abstract: Modern agriculture requires technologies capable of enhancing the productive efficiency and sustainability of agricultural systems while reducing reliance on chemical inputs. In this context, the use of beneficial microorganisms for seed treatment represents a promising strategy to directly influence germination, vigor, and early plant establishment. This thesis integrates studies on bio-inputs, bacteria, osmoprotective solutions, the isolation and characterization of the biotechnological potential of mixed microbial cultures, and the induction of systemic resistance, with an emphasis on utilizing microbial resources and developing technologies applicable to regional agricultural conditions. Chapter 1 details the development of a technological solution for treating stored soybean seeds, combining microorganisms with an osmoprotective matrix to improve seedling vigor. Various imbibition periods and microbial treatments were tested, revealing that the response depends on the formulation's composition and application conditions. The treatment promoted early growth characteristics and vigor in soybean seedlings, highlighting the potential for developing formulations for biological seed treatment. Chapter 2 evaluates the biopriming of maize seeds with Bacillus amyloliquefaciens, assessing germination, seedling morphology, and the activity of antioxidant enzymes— specifically superoxide dismutase, ascorbate peroxidase, and catalase. While germination rates remained unchanged, exposure time proved crucial for seedling vigor, growth, and antioxidant metabolism. A four-hour exposure yielded positive responses, whereas six hours of exposure was associated with reduced vigor and increased ascorbate peroxidase activity, reflecting a higher antioxidant demand. These chapters demonstrate that contact time is a decisive variable; appropriate durations foster balanced physiological responses, whereas prolonged exposure can alter metabolism and compromise vigor. In Chapter 3, mixed microbial cultures were screened, and their biotechnological potential was evaluated regarding inorganic phosphorus solubilization, *in vitro* antagonism against the fungus Macrophomina phaseolina, and germination in bean and soybean crops. In Chapter 4, a systematic review gathered evidence on systemic resistance induced by beneficial microorganisms. Trichoderma, Bacillus, and Pseudomonas stood out as key genera involved in activating plant defenses, a process mediated by genes, proteins, enzymes, reactive oxygen species, and hormonal pathways linked to jasmonic acid, salicylic acid, and ethylene. Collectively, these studies provide insights into the efficiency of bio-inputs and highlight how performance depends on the interplay between the microorganism, formulation, plant species, application timing, and environmental conditions. Overall, the results reinforce the potential of the evaluated bio-inputs but also demonstrate the need for further research into stability, compatibility, microbial survival, and agronomic validation across different production conditions.
Keywords: Bioinsumos
Tratamento de sementes
Bacillus amyloliquefaciens
Condicionamento fisiológico
Vigor de plântulas
Metabolismo antioxidante
Biological inputs
Seed treatment
Bacillus amyloliquefaciens
Physiological
Conditioning
Seedling vigor
Antioxidant metabolism
Subject CNPQ: CIENCIAS AGRARIAS
Sponsorship: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Language: por
Institution: Universidade Federal de Sergipe (UFS)
Program Affiliation: Pós-Graduação em Agricultura e Biodiversidade
Citation: VIEIRA, Matheus Emannuel Oliveira Tratamento de sementes com microrganismos benéficos: vigor e respostas fisiológicas de plântulas. 2026. 109 f. Tese (Doutorado em Agricultura e Biodiversidade) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2026.
URI: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/26206
Appears in Collections:Doutorado em Agricultura e Biodiversidade

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