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FIXAÇÃO DE NITROGÊNIO EM MUDAS DE SABIÁ E LEUCENA CULTIVADAS EM SOLOS DA CAATINGA SOB DIFERENTES COBERTURAS VEGETAIS.

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2013 International Nuclear Atlantic Conference - INAC 2013 Recife, PE, Brazil, November 24-29, 2013

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE ENERGIA NUCLEAR - ABEN ISBN: 978-85-99141-05-2

FIXAÇÃO DE NITROGÊNIO EM MUDAS DE SABIÁ E LEUCENA

CULTIVADAS EM SOLOS DA CAATINGA SOB DIFERENTES

COBERTURAS VEGETAIS.

Augusto Cesar de Arruda Santana1, Luciana Remígio Santos Nascimento 1, Arthur Jorge da Silva1 e Ana Dolores Santiago de Freitas1

1 Departamento de Agronomia

Universidade Federal Rural de Pernambuco Av. Dom Manoel de Medeitos, s/n

52171-900 Recife, PE augusto.arruda26@yahoo.com.br lucaremigio@yahoo.com.br arthur.floresta.jorge@gmail.com ana.freitas@depa.ufrpe.br RESUMO

Os solos do semiárido brasileiro são, em geral, pobres em matéria orgânica e, como raramente são utilizados fertilizantes nitrogenados, a fixação biológica do nitrogênio (FBN) tem um papel fundamental na manutenção da produtividade dos cultivos; processo este de grande importância para a nutrição de leguminosas em ambientes áridos ou semiáridos. Objetivou-se nesse trabalhoavaliar as diferenças de eficiência das populações de bactérias formadoras de nódulos em leguminosas (BNL) em áreas sob diferentes coberturas vegetais no semiárido pernambucano, utilizando a metodologia da abundância natural do 15N para estimar a quantidade de N fixado simbioticamente. O projeto foi desenvolvido utilizando amostras de solo coletadas no campus da UAST/UFRPE, localizado no município de Serra Talhada-PE; Os tratamentos compreenderam a cinco áreas com coberturas vegetais diferentes (sabiá, leucena, milho e feijão caupi, capoeira e caatinga) e duas espécie de leguminosas nodulantes (leucena e sabiá) utilizando o delineamento inteiramente casualizado com três repetições. Os maiores teores de nitrogênio foram encontrados nas plantas de leucena, sendo que o sabiá apresentou teores que não diferiram das espécies referência; A análise pela técnica do 15N mostrou que em todas as áreas a leucena e o sabiá apresentaram sinal de 15N diferentes do sinal médio das plantas controle. O maior acúmulo de Nitrogênio foi observado para leucena nas áreas de caatinga e capoeira. Já o sabiá obteve maior acúmulo de N na área de caatinga e sabiá. As áreas de capoeira e caatinga foram as que apresentaram populações nativas de rizóbios com maior capacidade de fixar nitrogênio para a leucena.

1. INTRODUÇÃO

A maioria dos solos das regiões tropicais, tanto os cultivados quanto os sob vegetação nativa, é pobre em nitrogênio. Para garantir uma boa produtividade das plantas é necessário que esse nutriente seja aportado ao sistema pela adição de compostos ricos nesse elemento. Na ausência de interferência humana, a principal forma de entrada de nitrogênio em ecossistemas terrestres é a fixação biológica do N2 atmosférico (FBN) via simbiose leguminosas-rizóbios

[1], processo de grande importância para a nutrição de leguminosas em ambientes áridos ou semiáridos [10; 6 ; 8].

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Os solos do semiárido brasileiro são, em geral, pobres em matéria orgânica e, como raramente são utilizados fertilizantes nitrogenados, a fixação biológica do nitrogênio (FBN) tem um papel fundamental na manutenção da produtividade dos cultivos. O sistema de agricultura itinerante, predominante na região, causa a diminuição da cobertura vegetal nativa, devido aos ciclos de desmatamento – queima - cultivo e/ou superpastejo - abandono da área. Estas práticas podem provocar a degradação dos recursos naturais e a diminuição da fertilidade do solo, ocasionadas pela erosão, exportação de nutrientes pela colheita dos produtos agrícolas e consumo de forragem pelos animais [5]. A compreensão dos diversos aspectos que envolvem o processo simbiótico entre rizóbios e leguminosas (ocorrência e diversidade de rizóbios nativos, nodulação e eficiência do processo simbiótico) em solos sob diferentes coberturas é importante para estabelecer um manejo adequado da FBN.

Não existem trabalhos que relacionem os diversos aspectos da FBN com os diversos tipos de cobertura dos solos do semiárido brasileiro. Diferentes coberturas vegetais ou manejos afetam a diversidade de rizóbios [7; 4], podendo favorecer, de forma diferenciada, populações mais ou menos eficientes. O objetivo deste trabalho foi avaliar as diferenças de eficiência das populações de bactérias formadoras de nódulos em leguminosas (BNL) em áreas sob diferentes coberturas vegetais no semiárido pernambucano, utilizando a metodologia da abundância natural do 15N para estimar a quantidade de N fixado simbioticamente.

2. MATERIAL E MÉTODOS

Foi lançado um experimento em casa-de-vegetação utilizando vasos contendo 2 kg de amostras da camada superficial (0 a 20 cm) do solo de áreas com diferentes coberturas vegetais, localizadas no campus da UAST/UFRPE, localizado no município de Serra Talhada, região semiárida do estado de Pernambuco (07º 59’S e 38º 18’W e altitude de 500m). Essas áreas localizam-se próximas uma as outras, todas numa mancha homogênea de um Luvissolo e apresentam as seguintes coberturas vegetais: a) vegetação nativa (caatinga), b) capoeira (área abandonada após cultivo), c) cultivo de milho e feijão, d) plantio de sabiá, e) plantio de leucena. Nos vasos foram cultivadas, como plantas iscas, as leguminosas arbóreas leucena (Leucaena leucocephala (Lam.) De Wit) e sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth.), por um período de 100 dias. O delineamento estatístico utilizado foi inteiramente ao acaso, com três repetições. Vasos extras foram cultivados com as leguminosas não nodulantes canafístula (Senna sp) e mororó (Bauhinia cheilanta (Bong.) Steud.), para servirem como plantas referência.

Em amostras das biomassas de cada espécie de leguminosa, nos vários tratamentos, foram determinados os teores de N total (%) e 15N por espectrometria de massa no Laboratório de Ecologia Isotópica do CENA/USP. A abundância natural foi expressa em unidades de “delta”, que é o desvio por mil (‰) da abundância de 15

N da amostra em relação ao padrão, no caso o N2 atmosférico:

δ = (Ramostra/Rpadrão – 1)×1000,

Onde Ramostra e Rpadrão são as razões 15N:14N da amostra e do padrão (N2 atmosférico),

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Para estimar o percentual de nitrogênio derivado do ar (%Ndda) na leucena e no sabiá, foi utilizando o método da abundância natural do 15N [10]:

%Ndda = [(δ15

N(referência) - δ15N (fixadora)) / δ15N (referência) – B] x 100

Onde δ15N (referência) é o valor médio dos δ15N das plantas referência (canafístula e mororó), δ15N (fixadora) é o valor dos δ15N de cada espécie alvo (leucena e sabiá) em cada parcela e B é o valor de δ15N para plantas fixadoras cultivadas na ausência de N. Foi utilizado o valor de B = –1,24‰, determinado por [9] para o sabiá.

A quantidade de N fixado, na parte aérea das plantas, foi estimada multiplicando o valor de %Ndda pelo conteúdo de N de cada planta fixadora, através do produto do teor deste nutriente e da biomassa seca da parte aérea.

Os dados foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e as médias de cada tratamento foram comparadas pelo Teste Tukey, a 5% de probabilidade.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Não houve efeito da cobertura do solo sobre os teores de N nas mudas das espécies estudadas (Tabela 1), exceto no caso da leucena, que apresentou menores teores quando cultivada no solo proveniente da área com sabiá. No geral, os maiores teores de nitrogênio foram encontrados nas plantas de leucena, sendo que o sabiá apresentou teores que não diferiram das espécies referência. Essa tendência vai de encontro ao que seria esperado e que já foi relatado na literatura, de maiores teores de N em leguminosas fixadoras em relação a leguminosas não fixadoras [2].

Tabela 1. Teores de nitrogênio total (%) em mudas de leguminosas cultivadas em um Luvissolo sob diferentes coberturas vegetais.

Coberturas vegetais N total (%)

Leucena Sabiá Mororó Canafistula Caatinga 2,47 aA 1,97 Aab 1,33 aAB 1,01 Ab Capoeira 2,65 aA 1,47 Ab 1,31 aB 1,52 Aab Consórcio milho e feijão 2,56 aA 1,39 aB 1,65 aAB 1,37 aB

Sabiá 1,48 bA 2,23 Aa 1,42 aA 1,41 Aa Leucena 2,49 aA 1,87 Aab 1,08 aB 1,50 Aab Médias seguidas de mesma letra minúscula na coluna e maiúscula na linha não diferem

significativamente (p ≤ 0,05) pelo teste de Tukey.

Foram observados para a biomassa da parte aérea teores de matéria seca maiores nas leguminosas fixadoras de nitrogênio em comparação com as plantas referência, que produziram, em média 2,70 g vaso-1 (dados não apresentados). A leucena acumulou maior biomassa quando cultivada no solo da área de caatinga (11,65 g vaso-1), seguida das plantas cultivadas no solo da área de capoeira (8,11 g vaso-1). O menor desenvolvimento da leucena

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para o sabiá observou-se maior produção de biomassa nas plantas cultivadas no solo da área da caatinga (8,98 g vaso-1), seguido pela área de sabiá (6,48 g vaso-1),(tabela 2).

Tabela 2. Biomassa da parte aérea em mudas de leguminosas cultivadas em um Luvissolo sob diferentes coberturas vegetais.

Coberturas vegetais Leucena Sabiá Biomassa da parte aérea (g/vaso) Caatinga 11,65 8,98 Capoeira 8,11 4,23 Consórcio milho e feijão 2,58 4,16 Sabiá 5,58 6,48 Leucena 6,5 4,81

A leucena e o sabiá, cultivados nas amostras de solo coletadas, apresentaram concentrações de 15N diferentes do sinal médio das plantas controle, independente do tipo de cobertura do solo e esta diferença sempre foi maior que 2,00 ‰ (Tabela 3). Segundo [3], estimativas confiáveis da FBN através da técnica da abundância natural do 15N exigem que a diferença de sinais isotópicos entre plantas fixadoras e plantas referência dever ser superior a 2,00 ‰.

Tabela 3. Abundância natural do 15N (δ15N‰) em mudas de leguminosas cultivadas em um Luvissolo sob diferentes coberturas vegetais.

Coberturas vegetais δ 15N (‰)

Leucena Sabiá Referências Área de caatinga 0,25 * 3,98 * 7,26 a Área de capoeira -1,08 * -1,94 * 6,32 a Área de consórcio milho e feijão 1,37 * 3,24 * 5,87 a Área de sabiá 3,37 * 2,14 * 6,59 a Área de leucena -0,61 * 1,93 * 6,63 a * Significativamente diferente do sinal médio das espécies referência cultivada no solo coletado sob a mesma cobertura vegetal. Médias seguidas de mesma letra, na coluna, diferem

significativamente (p ≤ 0,05) pelo teste de Tukey.

Em todas as áreas, a exceção da área de sabiá, a leucena conseguiu obter mais de 60% do seu nitrogênio da FBN, chegando a mais de 90% nas áreas de capoeira e de leucena (Tabela 3). Por outro lado o sabiá só atingiu este mesmo nível na área de capoeira.

Altas porcentagens de nitrogênio derivado da atmosfera já foram encontradas em espécies arbóreas no semiárido. Espécies comumente presentes na caatinga pernambucana e paraibana são capazes de obter em média 64 a 68% do seu nitrogênio a partir da fixação [2], podendo chegar em alguns casos até mais de 80%, dependendo da espécie.

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Tabela 4. Nitrogênio total, nitrogênio derivado do ar e nitrogênio fixado em mudas de leucena e sabiá cultivadas em um Luvissolo sob diferentes coberturas vegetais no

município de Serra Talhada, semiárido de Pernambuco.

Coberturas vegetais N total N fixado (mg/vaso)

N solo (mg/vaso) Leucena Sabiá Leucena Sabiá Leucena Sabiá Caatinga 296 aA 245 aA 245 aA 39 bB 51 143 Capoeira 221 abA 218 abA 218 abA 97 aA 3 -32 Consórcio milho e

feijão

72 dA 51 cA 51 cA 38 bB 21 24 Sabiá 87 cdA 37 cA 37 cA 58 bA 50 91 Leucena 166 bcA 153 bA 153 bA 54 bB 13 39 Médias seguidas de mesma letra minúscula na coluna e maiúscula na linha não diferem

significativamente (P˂0,05) pelo teste de Tukey.

A maior quantidade de nitrogênio fixado na leucena ocorreu nas áreas de caatinga e capoeira, já para o sabiá as áreas não influenciaram a quantidade de nitrogênio fixado (Tabela 3). Nas áreas de caatinga, capoeira e leucena, o sabiá obteve as menores quantidades de nitrogêniofixado do que a leucena.

4. CONCLUSÕES

As populações nativas de rizóbio da área de caatinga e de capoeira apresentaram maior eficiência em fixar nitrogênio em simbiose com a leguminosa leucena. No caso da leguminosa sabiá, as áreas de capoeira e de sabiá apresentaram população rizobiana eficiente. Provavelmente nas áreas de caatinga e capoeira a população rizobiana está mais adaptada à leguminosa leucena do que a leguminosa sabiá, uma vez que,nessas áreas a quantidade de nitrogênio (fixado?)foi maior para a leguminosa leucena.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem o apoio financeiro do Conselho Nacional de Desenvolvimento /científico e Tecnológico--CNPq, via Projeto Universal) e à Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco-FACEPE, pela bolsa de iniciação científica concedida ao primeiro autor.

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REFERÊNCIAS

1. CLEVELAND C.C.; TOWNSEND A.R.; SCHIMEL D.S.; FISHER H.; HOWARTH R.W.; HEDIN L.O.; PERAKIS S.S.; LATTY E.F.; VON FISCHER J.C.; ELSEROAD A.; WASSON N.F. Global patterns of terrestrial biological nitrogen (N2) fixation in natural ecosystems. Global Biogeochem Cy., 13, pp.623-645 (1999).

2. FREITAS, A.D.S.; SAMPAIO, E.V.S.B.; MENEZES, R.S.C.; TIESSEN, H. δ15N natural abundance of non fixing woody species in the Brazilian dry forest (caatinga). Isotopes in Environmental and Health Studies, 46, pp.210-218 (2010).

3. HÖGBERG, P. 15N natural abundance in soil-plant systems. New Phytologist, 137, pp.179-203 (1997).

4. LIMA, A.S.; NÓBREGA, R.S.A.; BARBERI, A.; SILVA, K.; FERREIRA, D.F.; MOREIRA, F.M.S. Nitrogen-fixing bacteria communities occurring in soils under differente uses in the Western Amazon Region as indicated by nodulation of siratro (Macropitilium atropurpureum). Plant Soil, 319, pp.127-145 (2009).

5. MENEZES, R.C.S. & SAMPAIO, E.V.S.B. Simulação dos fluxos e balanços de fósforo em uma unidade de produção agrícola familiar noAgreste Paraibano. In: Silveira, L.; Petersen, P.; Sabourin, E. (Orgs). Agricultura familiar e agroecologia no semi-árido: avanços a partir do Agreste da Paraíba. Rio de Janeiro, AS-PTA, pp.249-260 (2002).

6. NDIAYE, M.; GANRY, F. Variation in the biological N2 fixation by tree legumes in

three ecological zones from the North to the south of Senegal. Arid Soil Res Rehab,

11, pp.245-254 (1997).

7. PEREIRA, A.A.; HUNGRIA, M.; FRANCHINI, J.C.; KASCHUK, G.; CHUEIRE, L.M.O.; CAMPO, R.J.; TORRES, E. Variações qualittivas e quantitativas na microbiota do solo e na fixação biológica do nitrogênio sob diferentes manejos com soja. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 31, pp.1397-1412 (2007).

8. RADDAD A.Y; SALIH A.A, El FADL M.; KAARAKKA V.; LUUKKANEN O. Symbiotic nitrogen fixation in eight Acacia senegal provenances in dryland clays of the Blue Nile Sudan estimated by the 15N natural abundance method. Plant Soil, 275, pp.261-269 (2005).

9. REIS Jr, F.B.; SIMON, M.F.; GROSS, E.; BODDEY, R.M.; Elliott G.N.; NETO, N.E.; LOUREIRO, M.F.; QUEIROZ, L.P.; SCOTTI, M.R.; CHEN, W.M.; NORÉN, A.; RUBIO, M.C.; FARIA, S.M.; BONTEMPS, C.; GOI, S.R.; YOUNG, J.P.W.; SPRENT, J.I.; JAMES, E.K. Nodulation and nitrogen fixation by Mimosa spp. in the Cerrado and Caatinga biomes of Brazil. New Phytol 186, pp.934-946 (2010).

(7)

10. SHEARER, G.; KOHL, D.H. N2-fixation in field settings: estimations based on natural 15N abundance. Australian Journal of Plant Physiology, 13, pp.699-756, (1986).

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