Nitrogênio da Biomassa Microbiana do Solo
Houve interação significativa entre as doses de nitrogênio e as épocas de coletas, no nitrogênio da biomassa microbiana do solo (NBMS) (Tabela 1.4).
No geral, observou-se que houve uma tendência de redução no NBMS ao final do ciclo de desenvolvimento da cultura para todos os tratamentos.
Tabela 1.4. Nitrogênio da biomassa microbiana (NBMS) (mg N kg-1 solo) em cultivo de cevada sob fertirrigação com diferentes doses de uréia, em seis épocas de coletas(1).
Doses de N (kg ha-1)
Época das coletas Testemunha 20 40 80 Médias
1ª (25 DAP)(2) 37,25aB 38,25abAB 33,75abB 46,17aA 38,85a
2ª (29 DAP) 39,57aAB 35,88abAB 32,77abB 43,01aA 37,80a
3ª (39 DAP) 24,92bA 31,92bcA 28,59bA 25,64bA 27,76b
4ª (47 DAP) 36,47aA 24,70cdBC 18,47cC 28,82bAB 27,11b
5ª (67 DAP) 35,93aB 45,12aA 38,97aAB 26,93bC 36,74a
6ª (113 DAP) 25,30bA 21,27dA 24,23bcA 25,12bA 23,97b
Médias 33,23A 32,85A 29,46A 32,62A
(1)
Médias seguidas pela mesma letra minúscula nas colunas (comparação entre épocas) e maiúscula nas linhas (comparação entre doses), não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
(2)
1ª (25 DAP): 2 dias antes da primeira fertirrigação; 2ª (29 DAP): 2 dias após a primeira fertirrigação; 3ª (39 DAP): 4 dias antes da segunda fertirrigação; 4ª (47 DAP): 4 dias após a segunda fertirrigação; 5ª (67 DAP): floração; 6ª (113 DAP): após colheita.
Na primeira e na segunda épocas de coleta, não houve diferença significativa entre os tratamentos no NBMS (dentro de cada dose), mas para a testemunha, estes valores foram iguais para a 4ª e 5ª épocas de coleta e superiores às outras épocas de coletas (3ª e 6ª). Provavelmente, pode ter ocorrido uma maior imobilização de nitrogênio pelos microrganismos nas duas primeiras coletas, visto que aos 25 e 29 dias após o plantio a planta ainda estava no início de seu desenvolvimento e provavelmente a sua demanda por nutriente era pequena.
Na 3ª coleta, a testemunha teve seus valores médios reduzidos, significativamente, de 33,10% em relação à primeira época de coleta. Com esta redução do NBMS, possivelmente, o N do solo não foi imobilizado pelos microrganismos, e, portanto, este pode ter sido absorvido pela cultura, que nesta fase (39 dias após o plantio) se encontrava em pleno perfilhamento.
Na 4ª coleta houve um acréscimo, significativo, de 46,35% nos valores médios do NBMS, em relação à 3ª coleta. Infere-se que pode ter havido uma condição favorável que estimulou os microrganismos, como por exemplo, teor de água e disponibilidade de substrato, porque a planta possivelmente estava sob uma condição de estresse provocada pela ausência de N em quantidade adequada para suprir a sua demanda, o que provavelmente estimulou o crescimento do sistema radicular favorecendo a imobilização de N nesta época (antes da floração), visto que uma maior densidade de raízes pode aumentar o processo de adição de substrato por morte das raízes e pelas substâncias liberadas na rizosfera.
Na 5ª coleta houve uma redução em valor absoluto, porém não foi significativo. É interessante ressaltar que o efeito rizosférico mais evidente durante o período de floração não foi pronunciado neste caso. As gramíneas apresentam um efeito rizosférico intenso em virtude
do seu abundante sistema radicular, o qual geralmente apresenta elevada taxa de ciclagem de nutrientes (Santos et al., 2004) e que permite disponibilizar compostos orgânicos de fácil degradação, utilizados como fonte de energia no crescimento microbiano (Freixo et al., 2002).
Na 6ª coleta, para a testemunha houve uma redução de 29,58% em relação à coleta
anterior e uma reserva de NBMS ao final do ciclo da cultura de 11,95 mg N kg-1 solo o que
corresponde a 32,08% em relação à primeira época de coleta. Estes dados sugerem que, possivelmente parte do NBMS pode ter sido utilizada pela cultura.
Nos tratamentos com 20 kg ha-1 N e 40 kg ha-1 N, até a 3ª coleta os valores médios do
NBMS foram semelhantes, com tendência de redução em seus valores absolutos até os 39 dias. Na 4ª coleta houve diferença significativa com redução de 22,62% e 35,39% em relação à 3ª coleta, respectivamente, no NBMS. Essa retirada de N do sistema pode ter sido devido aos processos de absorção pela cultura, volatilização, lixiviação que podem ter reduzido a disponibilidade de N para os microrganismos presentes no solo e estes imobilizaram menor quantidade de N em relação à época anterior.
Na 5ª coleta (período de floração da cultura), houve uma diferença significativa entre as épocas de coleta, sendo observado um aumento de 15,22% e 13,40%, respectivamente para
as doses 20 e 40 kg ha-1 N, em relação à primeira coleta; e um incremento em relação à época
anterior, respectivamente, para as doses 20 e 40 kg ha-1 N de 45,25% e 52,60%. Foram
obtidos os maiores valores médios de NBMS, provavelmente, devido ao efeito rizosférico. O próprio sistema radicular pode proporcionar um maior aporte de resíduos orgânicos de fácil degradação na superfície do solo (Moore et al., 2000) e provavelmente houve maior atividade microbiana, promovendo maior imobilização e liberação de nutrientes pela rizodeposição e pela morte dos microrganismos (Martens, 1995). A maior quantidade de NBMS em áreas de cultivo é de grande relevância para a ciclagem de N pela biomassa microbiana. O N imobilizado pelos microrganismos será disponibilizado para as plantas em curto e médio prazo, de acordo com a ciclagem deste compartimento (Souza & Melo, 2000).
Na 6ª coleta, para a dose 20 kg ha-1 N houve uma redução de 52,86% em relação à
coleta anterior e uma reserva ao final do ciclo da cultura de 16,98 mg N kg-1 solo o que
corresponde a 44,40% em relação à primeira época de coleta. Para a dose 40 kg ha-1 N houve
uma redução, em relação à coleta anterior, de 37,83% e a reserva de NBMS foi de 9,52 mg N
kg-1 solo, descontando-se o NBMS da 1ª e da 6ª coletas (28,20%). Esta retirada de N do
sistema pode ter sido em maior parte devido à exportação deste nutriente para os grãos.
No tratamento com 80 kg ha-1 N, na primeira e segunda épocas de coleta, não houve
significativa, em relação à primeira coleta de 44,46% no NBMS e possivelmente, parte do N adicionado via fertirrigação não foi imobilizado pelos microrganismos presentes no solo, e este pode ter sido retirado do sistema por absorção pelas plantas, ou pelos processos de lixiviação de nitrato ou volatilização de amônia. Na 4ª, 5ª e 6ª coletas os valores médios do NBMS foram iguais. Houve uma redução de 7,2% e a reserva de NBMS foi de 21,05 mg N
kg -1 solo (45,59% em relação à primeira coleta).
Dentro das épocas de coleta, na primeira coleta (25 dias após o plantio) quando, exceto
a testemunha, as demais doses de N (20 - 40 e 80 kg ha-1 N) tinham apenas a adubação da
base (10 kg ha-1 N), observou-se que a dose 80 kg ha-1 N foi significativamente maior que a
dose 40 kg ha-1 N e a testemunha. Na 2ª época aos 29 dias após o plantio (após a fertirrigação,
onde os tratamentos receberam metade da dosagem recomendada: 5 - 15 e 35 kg ha-1 N), os
resultados seguiram a mesma tendência e a dose 80 kg ha-1 N foi significativamente maior e
semelhante à dose 20 kg ha-1 N e à testemunha, e a dose 40 kg ha-1 N foi significativamente
menor. Este resultado pode ser explicado pela falta de uniformidade no manejo do solo durante vários anos que acarreta flutuações na BMS, influenciada pela temperatura do solo e adição de resíduos vegetais (Patra et al., 1990). Na 3ª coleta, aos 39 dias após o plantio, não foi detectada diferença entre os tratamentos. Na 4ª coleta, aos 47 DAP, após a segunda
fertirrigação (quando completou-se a dosagem recomendada 20 - 40 e 80 kg ha-1 N), os
tratamentos testemunha e dose 80 kg ha-1 N foram semelhantes e apresentaram os maiores
valores médios, porém a testemunha teve o maior valor absoluto (36,47 mg N kg-1 solo).
Na 5ª época aos 67 DAP (floração) o menor valor de NBMS foi obtido na maior dose
de N; infere-se, portanto, neste caso que a adição de 80 kg ha-1 N promoveu diminuição do
NBMS em uma época do ciclo da cultura de alta atividade do sistema radicular.
Nesta mesma época de coleta, os valores das doses 20 kg ha-1 N e 40 kg ha-1 N foram
significativamente maiores em relação à de 80 kg ha-1 N, sendo que a dose 20 kg ha-1 N
imobilizou maior quantidade de N; e a testemunha, foi semelhante à dose 40 kg ha-1 N.
Na floração, os maiores valores sugerem maior imobilização de N na biomassa microbiana do solo, provavelmente devido ao maior aporte de N proveniente dos exsudatos de raízes e de resíduos vegetais nas camadas superficiais do solo que são imobilizados pela microbiota (Perez et al., 2005). Na 6ª época de coleta aos 113 DAP, após a colheita, não se observou diferença entre as doses com redução na imobilização e provavelmente isto foi devido à exportação de N para os grãos.
A manutenção da produtividade a longo prazo nos agroecossistemas agrícolas e florestais depende dos processos de transformação do material orgânico destes solos. Assim, o
maior valor NBMS pode indicar que o manejo e a adição de fertilizantes estão estimulando e favorecendo as transformações de N no solo e os processos microbiológicos de ciclagem deste nutriente, podendo disponibilizá-lo para as plantas de acordo com a sua demanda, durante o ciclo da cultura. A maior quantidade de NBMS pode indicar maior potencial de mineralização de N, conforme observado por Santos et al. (2004).
Nitrogênio Total
Houve interação significativa entre as doses de nitrogênio e as épocas de coleta, no nitrogênio total do solo (Tabela 1.5).
O N total, para todas as coletas dentro das doses, mostrou um comportamento semelhante, com exceção do tratamento testemunha que apresentou menores valores nas 1ª, 2ª, 5ª e 6ª coletas, em relação à 4ª coleta.
Tabela 1.5. Nitrogênio total (N total) (g N kg-1 solo) em cultivo de cevada sob fertirrigação com diferentes doses de uréia, em seis épocas de coletas(1).
Doses de N (kg ha-1)
Época das coletas Testemunha 20 40 80 Médias
1ª (25 DAP)(2) 1,44bA 1,45aA 1,50aA 1,58aA 1,49ab
2ª (29 DAP) 1,43bB 1,50aAB 1,47aAB 1,61aA 1,50ab
3ª (39 DAP) 1,59abA 1,45aA 1,52aA 1,49aA 1,51ab
4ª (47 DAP) 1,65aA 1,53aA 1,53aA 1,57aA 1,57a
5ª (67 DAP) 1,46bB 1,41aB 1,52aAB 1,63aA 1,50ab
6ª (113 DAP) 1,49bA 1,45aA 1,41aA 1,51aA 1,46b
Médias 1,51A 1,46A 1,49A 1,56A
(1)
Médias seguidas pela mesma letra minúscula nas colunas (comparação entre épocas) e maiúscula nas linhas (comparação entre doses), não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
(2)
1ª (25 DAP): 2 dias antes da primeira fertirrigação; 2ª (29 DAP): 2 dias após a primeira fertirrigação; 3ª (39 DAP): 4 dias antes da segunda fertirrigação; 4ª (47 DAP): 4 dias após a segunda fertirrigação; 5ª (67 DAP): floração; 6ª (113 DAP): após colheita.
A época de coleta não influenciou significativamente os demais tratamentos (doses 20
– 40 e 80 kg ha-1 N). Para o tratamento que não recebeu uréia e para as doses 20 kg ha-1 N e
40 kg ha-1 N o maior valor médio absoluto foi observado na 4ª coleta (47 DAP), logo após a
fertirrigação, sugerindo que há uma tendência de aumento do N total com o aumento da dose de fertilizante.
O nitrogênio da biomassa microbiana do solo (NBMS) foi, provavelmente, significativamente influenciado pela época de coleta ao longo do ciclo tanto pela adubação
com a dose de 80 kg ha-1 N, quanto pelo efeito rizosférico; e pelos demais processos de
retirada de N do sistema: lixiviação (NO3-) e volatilização (NH3); absorção pelas plantas,
Esses resultados indicam que o NBMS foi mais influenciado pelas alterações nos fatores bióticos e abióticos durante o ciclo da cultura que os valores de N total, aparentemente mais estáveis a alterações a curto prazo, sugerindo que este parâmetro isolado, talvez não seja um bom indicador de transformações na matéria orgânica e no sistema de manejo em culturas anuais.
A magnitude das alterações do N total depende da intensidade do manejo, do tipo e freqüência dos implementos, da qualidade e quantidade dos fertilizantes e resíduos orgânicos que retornam ao solo (Beare et al., 1994). De acordo com Bayer & Mielniczuk (1999), o preparo de solo convencional (aração e gradagem) promove maior taxa de decomposição da matéria orgânica e menor adição de resíduos, resultando em diferenças na quantidade de C orgânico e no N total do solo, porém como não houve muita flutuação nos valores de N total pode-se inferir que esse parâmetro sozinho não explica o comportamento do N no sistema solo-planta. Santos et al. (2004) em estudos de um Planossolo sob diferentes sistemas de manejo encontraram diferenças nos teores de N total na camada de 0 - 5 cm e na camada 5 – 10 cm indicando que os efeitos dos sistemas de manejo com maior ou menor adição de resíduos vegetais têm efeito no teor do N total no solo, por outro lado Moreira e Malavolta (2004) verificaram um aumento no NBMS da camada 0 -10 cm, independentemente do manejo adotado em uma área de cupuaçuzal, enquanto que o N total diminuiu nesta camada.
A adição de nitrogênio ao solo, em sistemas agrícolas e florestais pode apresentar diversos efeitos no NBMS. Tiquia et al. (2002) observaram um efeito neutro, enquanto um aumento do NBMS foi descrito por Zaman et al. (2002) e Silvan et al. (2003), e a diminuição do NBMS foi relatada por Cerny et al. (2003). Têm-se observado um aumento da acidez do solo causada pela adição dos fertilizantes nitrogenados que algumas vezes, pode estar associada às mudanças no NBMS (Moore et al. (2000); Witter et al. (1993)). O aumento do NBMS pode estar associado com uma maior fertilidade devido à adição de nitrogênio e ao subseqüente retorno de restos vegetais ao solo (Hatch et al. (2000); Silvan et al. (2003); Zaman et al. (2002)). A adição de fertilizantes nitrogenados na superfície do solo afeta a biomassa microbiana e sua atividade tanto nas camadas superficiais quanto nas camadas mais profundas (Zaman et al., 2002; Coser et al., 2007).
NBMS/N total
Houve interação significativa entre as doses de nitrogênio e as épocas de coleta, na razão porcentual do nitrogênio da biomassa microbiana do solo e nitrogênio total do solo (NBMS/N total) (Tabela 1.6). A relação NBMS/N total expressa a eficiência da biomassa
microbiana em imobilizar N, conforme a quantidade e qualidade do substrato disponível, e quanto menor esta relação, menos eficiente será a biomassa microbiana na imobilização de C e N (Monteiro & Gama-Rodrigues, 2004).
Comparando-se as épocas dentro das doses de N, a razão NBMS/N total variou entre as épocas em todas as doses de N (Tabela 1.6), infere-se que essa variação temporal pode ter sido devido a fatores que alteraram o equilíbrio e influenciou a atividade da microbiota, como o desenvolvimento radicular durante o ciclo da cultura.
Tabela 1.6. Razão porcentual entre NBMS e N total (% NBMS/ n total), em cultivo de cevada sob fertirrigação com diferentes doses de uréia, em seis épocas de coletas(1).
Doses de N (kg ha-1)
Época das coletas Testemunha 20 40 80 Médias
1ª (25 DAP) (2) 2,58aAB 2,65abAB 2,25abB 2,93aA 2,60a
2ª (29 DAP) 2,77aA 2,38bA 2,24abA 2,68aA 2,51a
3ª (39 DAP) 1,57bB 2,19bcA 1,87bcAB 1,72bAB 1,83b
4ª (47 DAP) 2,23abA 1,62cdBC 1,20cC 1,83bAB 1,72b
5ª (67 DAP) 2,47aB 3,20aA 2,58aB 1,65bC 2,47a
6ª (113 DAP) 1,69bA 1,49dA 1,71bcA 1,66bA 1,63b
Médias 2,22A 2,25A 1,97AB 2,08B
(1)
Médias seguidas pela mesma letra minúscula nas colunas (comparação entre épocas) e maiúscula nas linhas (comparação entre doses), não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
(2)
1ª (25 DAP): 2 dias antes da primeira fertirrigação; 2ª (29 DAP): 2 dias após a primeira fertirrigação; 3ª (39 DAP): 4 dias antes da segunda fertirrigação; 4ª (47 DAP): 4 dias após a segunda fertirrigação; 5ª (67 DAP): floração; 6ª (113 DAP): após colheita.
Em relação à época de coleta na testemunha, os valores da relação NBMS/N total foram maiores e semelhantes nas 1ª, 2ª, 4ª e 5ª coletas devido aos maiores valores do NBMS apresentados neste tratamento (Tabela 1.4); a menor relação foi observada na 3ª coleta e após a colheita; é importante ressaltar que os resultados da razão NBMS/N total confirmaram a pouca flutuação de valores entre as épocas de coleta em relação ao tratamento que não recebeu uréia.
Para o tratamento 20 kg ha-1 N houve uma grande flutuação entre os valores
encontrados, com uma tendência à diminuição durante o ciclo, e na floração obteve-se o maior valor absoluto (3,20 %).
Na dose 40 kg ha-1 N, houve uma menor flutuação entre os valores e a maior relação
NBMS/N total foi obtida na 5ª coleta (floração) e o menor valor na 4ª coleta (após a 2a
fertirrigação).
Na dose 80 kg ha-1 N não houve muita variação entre os resultados encontrados; nas 1ª
semelhantes. Na floração, mesmo com maior disponibilidade de substrato pela rizodeposição,
a razão NBMS/N total não aumentou, como ocorreu na dose de 40 kg ha-1 N.
Entre as doses de N, dentro de cada época, na primeira coleta, a maior relação foi obtida no tratamento com a maior dose (3,20%), e o menor valor foi apresentado pela dose 40 kg ha-1 N (1,20%).
Na 2ª e 6ª coletas não houve diferença entre as doses; na 3ª coleta, a testemunha
apresentou menor relação NBMS/N total que a dose 20 kg ha-1 N e não houve diferença entre
as doses de N, demonstrando que aos 39 DAP a adição de N resultou em uma razão NBMS/N total semelhante.
Na 4ª coleta (após a 2a fertirrigação), o tratamento sem adição de N e aquele com 80
kg ha-1 N apresentaram maiores valores no NBMS/N total e os menores valores foram obtidos
nas doses de 20 e 40 kg ha-1 N.
Na 5ª coleta (floração), a maior dose de N apresentou os menores valores e a dose de
20 kg ha-1 N, os maiores valores de NBMS/N total. A dose 40 kg ha-1 N se igualou com o
tratamento sem adição de N. A adição de N ao solo favoreceu a maior conversão de N disponível em tecido microbiano, isso pode ser desejável, pois haverá maior reciclagem de N no sistema pela ação da microbiota. Na 6ª coleta, não houve diferença da razão NBMS/N total entre as doses de N.
Adotando-se um valor médio de 1,5 g kg-1 para o N total da área experimental, na
camada de (0 - 10 cm), isto corresponde a 1500 kg ha-1 N total. Considerando que a razão
NBMS/N total, foi em média de 2%, tem-se a relação 30 kg de NBMS/1,5 g N total /ha, então em média 20 kg de N/g N total, proveniente de origem microbiana pode estar sendo, ciclada e provavelmente se tornará disponível às plantas e aos microrganismos ao longo do ciclo da cultura.
CONCLUSÕES
1. Houve efeito das doses de N e das épocas de coletas de solo no NBMS, N total e na NBMS/N total.
2. Os valores médios de N total mostraram-se mais estáveis a curto prazo (ciclo da cultura) e este não foi um bom parâmetro para avaliar o comportamento e as transformações do N no sistema solo-planta.
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