Diazotrophic bacteria increase yield and profitability in organic cultivation of common bean1

ABSTRACT The symbiosis of common beans with nitrogen-fixing bacteria provides an efficient approach to sustainable and economical food production. Therefore, this study aimed to evaluate the application of cost-effective nitrogen management strategies in organic common bean cultivation, including the application of poultry manure and organic liquid fertilizer, seed and co-inoculation with diazotrophic bacteria (Azospirillum brasilense and/or Rhizobium tropici), and supplementary Rhizobium tropici inoculation. The study spanned three years in a well-established organic cultivation field (2018) and an initial organic cultivation area (2019 and 2020) in Brazil. It was arranged in a randomized blocks design in a 2 × 5 (2018) and 2 × 6 (2019 and 2020) factorial scheme, with four replicates. The most profitable strategy involves seed inoculation with Azospirillum brasilense and additional inoculation with Rhizobium tropici at stage V4-5 (fifth trifoliate leaf fully expanded), while the most costly strategy was the application of poultry manure at the V3 stage (first trifoliate leaf fully expanded). Thus, the use of diazotrophic bacteria for seed inoculation and co-inoculation (Azospirillum brasilense and/or Rhizobium tropici) ensured financial returns and system profitability in common bean cultivation. RESUMO A simbiose do feijão comum com bactérias fixadoras de nitrogênio proporciona uma abordagem eficiente para a produção de alimentos sustentável e econômica. Portanto, este estudo teve como objetivo avaliar a aplicação de estratégias custo-efetivas de manejo de nitrogênio no cultivo orgânico do feijão comum, incluindo a aplicação de esterco de aves e fertilizante orgânico líquido, inoculação de sementes e coinoculação com bactérias diazotróficas (Azospirillum brasilense e/ou Rhizobium tropici), e inoculação suplementar com Rhizobium tropici. O estudo durou três anos em um campo de cultivo orgânico bem estabelecido (2018) e uma área inicial de cultivo orgânico (2019 e 2020) no Brasil. O delineamento foi em blocos casualizados em esquema fatorial 2 × 5 (2018) e 2 × 6 (2019 e 2020), com quatro repetições. A estratégia mais lucrativa envolve a inoculação de sementes com Azospirillum brasilense e inoculação adicional com Rhizobium tropici no estádio V4-5 (quinta folha trifoliada totalmente expandida), enquanto a estratégia mais cara foi a aplicação de esterco de aves no estádio V3 (primeira folha trifoliada totalmente expandida). Assim, o uso de bactérias diazotróficas para inoculação e coinoculação de sementes (Azospirillum brasilense e/ou Rhizobium tropici) garantiu retorno financeiro e rentabilidade do sistema no cultivo do feijão comum.