UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
CURSO DE AGRONOMIA
THÚLIO PEREIRA MATTOS
INOCULAÇÃO DE Azospirillum brasilense E ADUBAÇÃO NITROGENADA EM Brachiaria brizantha cv. Marandu
UBERLÂNDIA – MG AGOSTO – 2015
INOCULAÇÃO DE Azospirillum brasilense E ADUBAÇÃO NITROGENADA EM Brachiaria brizantha cv. Marandu
Trabalho de conclusão de curso apresentado ao curso de Agronomia, da Universidade Federal de Uberlândia, para obtenção do grau de Engenheiro Agrônomo.
Orientador: Profa. Dra. Adriane de Andrade Silva
UBERLÂNDIA – MG AGOSTO – 2015
THÚLIO PEREIRA MATTOS
INOCULAÇÃO DE Azospirillum brasilense E ADUBAÇÃO NITROGENADA EM Brachiaria brizantha cv. Marandu
Trabalho de conclusão de curso apresentado ao curso de Agronomia, da Universidade Federal de Uberlândia, para obtenção do grau de Engenheiro Agrônomo.
Aprovado pela Banca Examinadora em
__________________________________ _________________________________________ Eng. Agr. Fábio Janoni Carvalho Gestor Ambiental Ademir Martins Pereira Junior Membro da Banca Membro da Banca
_____________________________________ Profa. Dra. Adriane de Andrade Silva
teores de nutrientes foliar da Brachiaria brizantha cv. Marandu, submetida a diferentes doses de adubo nitrogenado utilizando Nitrato de Amônio e inoculante (Azospirillum brasilense). O experimento foi conduzido na fazenda experimental do Instituto Federal do Triângulo Mineiro (IFTM), Campus Uberlândia – MG, o plantio foi no dia 2 de março de 2014 e realizado o corte 60 dias após o plantio. O delineamento experimental adotado foi em blocos casualizados com os tratamentos distribuídos em esquema fatorial 3 x 3, com 4 repetições. As parcelas constituíam 4 m2 cada. O primeiro fator correspondeu a doses de nitrogênio (0, 100 e 200 kg ha-1), e o segundo, à concentração do inoculante líquido à base de Azospirillum (0, 100 e 200 mL ha-1) utilizado na inoculação via sementes de Capim Marandu. Foram avaliadas a massa verde e a massa seca da braquiária, teores foliar de macronutrientes e micronutrientes. Nos teores analisados de Potássio e Zinco verificou-se que a utilização de Azospirillum brasiliense e adubo nitrogenado apresentaram interação significativa e analisando os teores foliares em relação aos outros nutrientes os fatores não apresentaram efeito. Nenhum dos fatores tem efeito sob a massa seca e massa verde da parte aérea de Brachiaria.
ABSTRACT
This study aimed to evaluate the production of dry mass, green leaf mass and nutrient content of Brachiaria brizantha cv. Marandu under different doses of nitrogen fertilizer using Ammonium Nitrate and inoculant (Azospirillum brasilense). The experiment was conducted at the experimental farm of the Federal Mining Triangle Institute (IFTM), Campus Uberlândia - MG, planting was on March 2, 2014 and directed the court 60 days after planting. The experimental design was randomized blocks with treatments distributed in a factorial 3 x 3, with four repetitions. The plots constituted 4 m2 each. The first factor corresponded to nitrogen levels (0, 100 and 200 kg ha-1), and the second, the concentration of inoculant based on Azospirillum (0, 100 and 200 mL ha-1) used in the inoculation via Seed Marandu grass. Green mass and dry matter of Brachiaria leaf levels of macronutrients and micronutrients were evaluated. We analyzed the levels of Potassium and Zinc found that the use of Azospirillum brasiliense and nitrogen fertilizer had significant interaction and analyzing foliar nutrients in relation to other factors showed no effect. None of the factors is effective in the dry matter and green mass plants of Brachiaria.
Brachiaria brizantha cv. Marandu. Uberlândia – MG, 2014...16 Tabela 2 – Teores de macronutrientes Nitrogênio, Fósforo, Cálcio e Magnésio (g kg-1) na massa seca da parte aérea de Brachiaria brizantha cv. Marandu. Uberlândia – MG, 2014...20 Tabela 3 – Teores do macronutriente Potássio (g kg-1) na massa seca da parte aérea de Brachiaria brizantha cv. Marandu. Uberlândia – MG, 2014.. ...21 Tabela 4 – Teores de micronutrientes Cobre, Ferro e Manganês (mg kg-1) na massa seca da parte aérea de Brachiaria brizantha cv. Marandu. Uberlândia – MG, 2014...21 Tabela 5 – Teores do micronutriente Zinco (mg kg-1) na massa seca da parte aérea de Brachiaria brizantha cv. Marandu. Uberlândia – MG, 2014...21
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 8
2 REVISÃO DE LITERATURA ... 9
2.1 Adubação nitrogenada e sua importância ... 9
2.2 O gênero Azospirillum e a fixação biológica de nitrogênio ... 10
2.3 Sobrevivência e efeito residual do Azospirillum ... 11
2.4 Azospirillum em associação com Brachiaria e outras gramíneas...12
2,5 Nitrogênio residual...13
3 MATERIAL E MÉTODOS ... 14
3.1 Delineamento experimental ... 14
3.2 Condução do ensaio ... 14
3.3 Avaliações ... 15
3.3.1 Quantidade de massa verde e massa seca ... 15
3.3.2 Teores foliares de macronutrientes (N, P, K, Ca e Mg) e micronutrientes (Cu, Fe, Mn e Zn) ... 15
3.4 Análise estatística ... 16
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 17
4.1 Produtividade em primeiro corte de massa verde e massa seca ... 17
4.2 Teores foliares de macronutrierntes e micronutrientes ... 18
5 CONCLUSÕES ... 22
1 INTRODUÇÃO
A pecuária brasileira apresenta a sustentabilidade afetada com o processo de degradação das pastagens, que abaixa o valor de propriedades rurais e prolonga a idade em que os animais são abatidos. Ainda assim a quantidade de pecuaristas que recuperam suas pastagens é pouca, muitos não se preocupam com esse grave problema. Adotar manejos como a preparação correta do solo, utilizar a espécie de forragem ideal para cada local, adquirir sementes certificadas que apresentam qualidade garantida, manejar corretamente as pastagens, respeitar o descanso das pastagens com atenção à pressão de pastejo que o gado realiza e se valer da adubação para manter a nutrição da pastagem, poderiam resolver esse problema. Com a persistência da degradação os recursos naturais são afetados, pois a recuperação torna-se inviável economicamente (PERON, 2004).
A genética das forragens determina o potencial referente ao que podem produzir, entretanto, para chegar ao potencial, existem condições ideais como temperatura, quantidade de água, luz e nutrientes, além de um manejo correto. Observado essas condições, em regiões tropicais, a pequena quantidade de nutrientes disponíveis é tranquilamente, o principal responsável pela interferência na produtividade e qualidade das forrageiras. Dessa forma, a adubação com nutrientes em quantidade adequada, principalmente o N, é muito importante para elevar a quantidade de forragem produzida. A quantidade encontrada no solo de N, que é resultado da mineralização da matéria orgânica, não consegue atender a nutrição das forragens que possuem elevado potencial para produzir (GUILHERME et al., 1995). A perda de N no sistema solo-planta ocorre predominantemente pela exportação que vai para a carne, lixiviação, denitrificação e na excreção dos bovinos onde ocorre a volatilização (FERREIRA et al., 2000).
Existe uma relação entre bactérias diazotróficas e o N, ocorre uma interação onde as bactérias quebram o N da atmosfera e permite que o nutriente seja assimilado pelas plantas, podendo reduzir a dependência dos fertilizantes nitrogenados (REIS JÚNIOR et al., 2008).
Dentre os microrganismos atuantes na fixação de N e associam-se com gramíneas, destacam-se espécies do gênero Azospirillum. Estas bactérias possuem vasta distribuição nos solos tropicais e subtropicais. Entretanto, pouco se sabe sobre sua interação com Brachiaria brizantha cv. Marandu.
O presente trabalho teve por objetivo avaliar a produtividade e os teores de nutrientes foliares de Brachiaria brizantha cv. Marandu em primeiro corte, submetida a diferentes doses de adubo nitrogenado e inoculante (Azospirillum brasilense).
9
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Adubação nitrogenada e sua importância
As gramíneas necessitam do nitrogênio em maior quantidade que os outros nutrientes. No manejo de N é importante ressaltar os riscos ambientais, pois a erosão, lixiviação, desnitrificação e volatilização do nutriente elevam os riscos (AMADO et al., 2002).
Cerca de 50% dos fertilizantes nitrogenados é perdido no sistema solo-planta. Ocorrem perdas por volatilização de amônia, denitrificação, escorrimento superficial, lixiviação e imobilização microbiana (SAIKIA; JAIN, 2007). O melhor uso do adubo nitrogenado pode ser feita através de algumas práticas de manejo, como localização do fertilizante nas áreas mais ativas do sistema radicular e sua aplicação no estádio fenológico da cultura de maior demanda pelo nutriente, junto a um regime hídrico ideal (OLSON; KURTZ, 1982).
A fertilização elevando a quantidade de nitrogênio no solo é umas das maneiras de aumentar a produtividade em pastagens, principalmente quando a forragem responde a utilização de adubação nitrogenada (PEARSE ; WILMAN, 1984).
Com uso da calagem, a nitrificação e a mineralização aumentam, disponibilizado maior quantidade de nitrogênio às plantas e ocasiona maior lixiviação de nitrato no perfil do solo. A nitrificação se limita em camadas do solo com pH em torno de 4,0. Mesmo a incorporação de calcário aumentando a distribuição do nitrato no perfil, em níveis mais profundos, 40-60 cm, não existe diferença se o calcário for aplicado na superfície ou incorporado. Grande parte do nitrogênio aplicado é imobilizada, não importando a aplicação do corretivo. A absorção do nitrogênio por plantas, mais a junção a massa de microrganismos no solo, neutraliza os efeitos do adubo nitrogenado amoniacal sobre o pH do solo (ROSOLEM et al., 2003).
O nitrogênio é um macronutriente muito importante para as funções no metabolismo das plantas, sendo constituintes de proteínas, coenzimas, ácidos nucleicos, citocromos, clorofila etc. (MIFLIN et al., 1976; HARPER, 1994). Dessa forma, seu balanço tem influência direta na formação de raízes, fotossíntese, taxa de crescimento entre folhas e raízes e a produção e transporte de fotoassimilados, sendo o crescimento foliar primordialmente afetado (RYLE et al., 1979; TAIZ ; ZEIGER, 2004).
2.2 O gênero Azospirillum e a fixação biológica de nitrogênio
As bactérias promotoras do crescimento de plantas podem ser uma alternativa na busca pela sustentabilidade, pois, auxiliam no crescimento das plantas de diversas maneiras, sendo as mais relevantes: a capacidade de fixação biológica de nitrogênio (bactérias diazotróficas), aumento na atividade da redutase do nitrato quando crescem endofiticamente nas plantas, produção hormonal como giberilinas, etileno, auxinas e citocininas e podem atuar também no controle de patógenos (DOBBELAERE et al., 2003; HUERGO et al., 2008).
Dentre as bactérias promotoras do crescimento de plantas destacam-se as do gênero Azospirillum. São micro-organismos de vida livre e habitam quase todos os ambientes terrestres (HUERGO et al., 2008). De 30 a 90% dos solos coletados em todo mundo contêm Azospirillum brasilense ou Azospirillum lipoferum (DÖBEREINER et al., 1976). Estas bactérias podem colonizar as raízes e o colmo da planta sem causar sintomas de doenças (TERVER; HOLLIS, 2002). São também chamadas diazotróficas, pois conseguem aproveitar os gases atmosféricos que penetram entre os espaços porosos do solo, fixando o nitrogênio atmosférico através de uma enzima chamada nitrogenase, que rompe a tripla ligação do N2 reduzindo-o à amônia
(HUNGRIA et al., 2007).
As bactérias da espécie Azospirillum brasilense são gram-negativas, em formato de bastonetes, apresentam um movimento vibroide característico e possuem um padrão de flagelo misto no qual um flagelo polar é sintetizado durante o crescimento em meio líquido e vários flagelos laterais são sintetizados em meio sólido (HALL; KRIEG, 1984). Possuem o diâmetro de 1 micrômetro (µm) e o comprimento de 2,1 a 3,8 µm e sua temperatura ótima de crescimento varia entre 28 e 41 ºC (ECKERT et al., 2001). São micro-organismos aeróbicos típicos quando supridos com fonte de nitrogênio combinado e microaerofílicos quando crescem dependente da fixação de N2 (DONZELI, 2002). Algumas bactérias fixadoras de N2 estão presentes na
superfície de raízes, entretanto, algumas espécies do gênero Azospirillum ocorrem dentro das raízes, entre o meio intercelular e em alguns casos, no interior de algumas células de raiz, a exemplo do protoxilema que pode ser completamente tomado por estas (SIQUEIRA; FRANCO, 1988).
As bactérias deste gênero provavelmente possuem uma vantagem seletiva importante em relação a outros micro-organismos da rizosfera, uma vez que suas células exibem uma alta motilidade aliada à quimiotaxia positiva de certos ácidos orgânicos, açúcares e aminoácidos (ZHULIN et al., 1988). Em relação ao Azospirillum brasilense destacam-se dois aspectos que o
11
caracterizam: sua alta mobilidade, mesmo em meios de cultura alcalinos envelhecidos (DÖBEREINER, 1992), e sua incapacidade de utilizar glicose como fonte de carbono, devido à ausência de enzimas glicolíticas e de um transportador específico na membrana plasmática (GOEBEL; KRIEG, 1984). As fontes de carbono preferenciais destes micro-organismos são ácidos orgânicos, como o malato e o piruvato, e há uma notável preferência de frutose em relação à glicose. Além do nitrogênio atmosférico, algumas outras fontes podem fornecer nitrogênio, como amônia, nitrato, nitrito e aminoácidos (DÖBEREINER, 1992).
2.3 Sobrevivência e efeito residual de Azospirillum
As bactérias do gênero Azospirillum podem sobreviver por longos períodos de tempo na rizosfera de inúmeras espécies de plantas (BASHAN; LEVANONY, 1990), pois a colonização das raízes é inespecífica e as bactérias migram entre diferentes espécies vegetais (BASHAN; HOLGUIN, 1997). No entanto, existem várias dúvidas sobre a sobrevivência desta bactéria no solo próximo a rizosfera. Alguns estudos demonstram a ocorrência de Azospirillum na maioria dos solos tropicais (DOBEREINER et al., 1976). Por outro lado, estudos realizados principalmente em zonas temperadas e semi-áridas e nas regiões tropicais (NAYAK et al., 1986), verificaram que Azospirillum spp. apresenta altas taxas de mortalidade nesses solos e dificilmente sobrevive por um período longo de tempo (HARRIS et al., 1994).
BASHAN e VÁZQUEZ (2000), através de estudos sobre os fatores que influenciam a sobrevivência de cinco espécies de bactérias promotoras do crescimento, incluindo Azospirillum, demonstram que alguns componentes variáveis de solo influenciam diretamente sua sobrevivência, tais como a textura e os níveis de carbonato. Altas porcentagens de areia e carbonato tinham impacto altamente negativo sobre a sobrevivência destas bactérias no solo.
OLIVEIRA et al., (2005), em ensaio avaliando a sobrevivência de bactérias diazotróficas endofíticas no solo sob diferentes teores de umidade relataram pouca influência deste fator sobre a sobrevivência de Azospirillum brasilense, no entanto, a umidade influencia diretamente a culturabilidade das espécies endofíticas Azospirillum amazonense e Gluconacetobacter diazotrophicus.
2.4 Azospirillum em associação com Brachiaria e outras gramíneas
Embora os melhores resultados da fixação biológica de nitrogênio (FBN) tenha sido demonstrada na interação entre rizóbios e leguminosas, existe relatos de incrementos significativos da disponibilidade de nitrogênio por meio da FBN em gramíneas a exemplo do arroz (BODDEY et al., 1995), cana-de-açúcar, milho, sorgo e trigo (RONCATO-MACCARI et al., 2003). Dentre os micro-organismos diazotróficos que apresentam associação com gramíneas, um dos gêneros mais estudados atualmente é o Azospirillum, sendo grande o número de trabalhos acerca de sua fisiologia, bioquímica e genético (BALDANI et al., 1997; BASHAN; HOLGUIN, 1997).
Apesar de nas últimas décadas os estudos se voltaram para o uso destes tipos de micro-organismos, os trabalhos são realizados principalmente sobre plantas de interesse agrícola, como o milho, e as poáceas forrageiras ainda são pouco exploradas (FRANCHE et al., 2009).
No Brasil, foram feitos diversos trabalhos a fim de comprovar a eficiência da inoculação com Azospirillum para a cultura do milho, HUNGRIA et al., (2010) observaram que o rendimento dos tratamentos inoculados com Azospirillum brasilense foi, em média, 24% superior ao tratamento controle. Este trabalho, aliado a outros na mesma linha de pesquisa, permitiu a autorização pelo Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento da produção de inoculantes comerciais de algumas estirpes de Azospirillum brasilense destinados à cultura do milho, uma vez que resultaram em incrementos na produção de grãos de 662 a 823 kg ha-1.
SUMNER (1990), através de um levantamento de dados sobre a aplicação de estirpes de Azospirillum em cereais, documentou que 32 ensaios apresentavam resposta positiva à inoculação sobre o rendimento de grãos (dados entre os anos de 1983 a 1985).
Ainda, segundo DOBBELAERE et al. (2001), através de um sumário de experimentos envolvendo a inoculação com Azospirillum em gramíneas, conduzidos na década de 1990, mostraram resultados satisfatórios em diversos países como Israel, França, Argentina, México e África do Sul.
Em trabalho feito com Brachiaria brizantha cv. Marandu analisando doses de nitrogênio e inoculação com Azospirillum, Oliveira et al., (2007) foi observado um melhor desempenho do tratamento com inoculante sem nitrogênio em relação ao tratamento sem Azospirillum e sem o nutriente. De modo que foi observado aumento prolongado no pastoreio e elevado perfilhamento no início do desenvolvimento da forrageira, sem necessidade de recorrer a altas doses de fertilizantes nitrogenados. Segundo, STEENHOUDT et al., (2000) plantas de capim braquiária
13
quando inoculadas com esta bactéria, apresentaram produção de massa seca, principalmente do sistema radicular, superior aos tratamentos sem inoculação durante as coletas de 60 e 90 dias.
Embora exista no mercado, inclusive no Brasil, inoculantes à base de Azospirillum, a sua utilização ainda é restrita devido a uma série de fatores, entre eles: limitações e inconsistências no desempenho do processo de colonização da planta hospedeira pela bactéria e valor do produto (MORRISSEY et al., 2004).
2.5 Nitrogênio residual
O nitrogênio aplicado via solo, na forma de adubo verde ou fertilizantes minerais, segue diferentes rotas. Parte deste nutriente é perdido no sistema solo-planta por processos de erosão, lixiviação, volatilização e denitrificação (LARA CABEZAS et al., 2000; SAIKIA; JAIN, 2007), parte é aproveitado pelas plantas e o restante permanece no solo, na maior parte das vezes, sob a forma orgânica (SCIVITTARO et al., 2003).
Estudos com adubos verdes demonstram alto retorno do nitrogênio presente na matéria seca da planta para o solo (LARA CABEZAS et al., 2000), e este N oriundo de fontes orgânicas é o que apresenta maior recuperação no solo por parte da planta em cultivos subsequentes, variando entre 44 e 89%, enquanto que para os adubos minerais a recuperação de nitrogênio está menor e entre 12 e 53 % (AZAM et al., 1985; HARRIS; HESTERMAN, 1990; HARRIS et al., 1994; SCIVITTARO et al., 2003).
3 MATERIAL E MÉTODOS
Este experimento foi realizado na Fazenda experimental do Instituto Federal do Triângulo Mineiro (IFTM), em Uberlândia – MG, o plantio foi no dia 2 de março de 2014 e avaliado o primeiro corte realizado 60 dias após.
3.1 Delineamento experimental
O delineamento estatístico adotado foi o de blocos casualizados (DBC) com os tratamentos distribuídos em esquema fatorial 3 x 3, com 4 repetições. As parcelas foram de 2 m de comprimento e 2 metros de largura, totalizando 4 m2 cada e a área total do ensaio com144 m2.
3.2 Condução do ensaio
Para a instalação deste experimento foram utilizados no preparo de solo, duas grades aradoras pesadas e duas grades niveladoras. A adubação mineral foi (0, 100 e 200 kg ha-1) aplicada no dia da semeadura. O adubo nitrogenado utilizado foi o nitrato de amônio (33% de N). Os dados da análise de solo, realizada anteriormente a implantação do ensaio, apresentavam os seguintes valores: Solo de textura argilosa (52,5% argila), pH (H2O) 5,6; Fósforo (P) 7,5 mg
dm-3; Magnésio (Mg) 0,7 cmolc dm-3; Cálcio (Ca) 1,6 cmolc dm-3; Potássio (K) 0,10 cmolc dm-3;
Alumínio (Al) 0 cmolc dm-3; H+AL 4,70 cmolc dm-3; Matéria Orgânica (M.O.) 3,2 dag Kg-1;
Soma de Bases (SB) 2,42; CTC efetiva (t) 2,42; CTC Total (T) 7,12; Saturação de Base (V%) 34 e Saturação por Alumínio (m) 0.
As sementes foram inoculadas com um produto comercial que contém estirpes da bactéria Azospirillum brasilense na concentração de 2x108 células viáveis por mL com recomendação para aplicação via tratamento de sementes na pastagem em formação. Foram utilizados sacos plásticos e seringas na inoculação das sementes. A semeadura foi realizada com 60,8% de pureza e 81% de germinação. A semeadura foi realizada, no dia 02/03/2014, a lanço na proporção de 12 kg ha-1 e depois realizada uma fina cobertura das sementes, utilizando-se enxadas.
Os tratamentos eram de doses de nitrogênio (0, 100 e 200 kg ha-1) e doses de inoculante a base de Azospirillum brasilense (0 100 e 200 mL ha-1). O corte foi realizado em 02/05/2014.
15
Para o controle de plantas infestantes foram realizados controle químico somente quando necessário e perto das bordaduras com Glifosato.
3.3 Avaliações
3.3.1 Quantidade de massa verde e massa seca
Aos 60 dias após a semeadura, foi realizado o corte para determinar a massa verde e massa seca de parte aérea. Foi utilizado um esquadro de madeira de 0,25 m2 na região da parcela de maior representatividade e então, com auxílio de uma tesoura de corte, as folhas foram cortadas a 10cm de altura do solo.
Depois de realizar o corte, as amostras foram acondicionadas em sacos plásticos e levadas ao Laboratório de Análise de Solos da Universidade Federal de Uberlândia (LABAS) para determinar a massa verde e a massa seca. As amostras de massa verde foram pesadas com o auxílio de uma balança eletrônica de 3 casas decimais e com precisão de 5 g. No laboratório, as amostras foram transferidas para sacos de papel, levadas para a estufa a 60 °C por 72 horas atingindo peso constante, após esse período realizou-se a pesagem para obtenção da massa seca.
3.3.2 Teores foliares de macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg) e micronutrientes (Cu, Fe, Mn, Zn)
Após a obtenção da massa seca as amostras foram processadas em moinhos do tipo Willey (peneira 2 mm) e armazenadas em sacos plásticos, para a realização das análises químicas.
As amostras depois de homogeneizadas foram submetidas à digestão nitroperclórica para a determinação dos teores de fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e para a determinação do nitrogênio total, de acordo com o método de Kjedahl. Para a quantificação de micronutrientes na folha foi utilizado o espectrofotômetro de chama. Todas as análises foram realizadas de acordo com a metodologia EMBRAPA (2009).
3.4 Análise estatística
Os dados obtidos foram submetidos à análise da variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 0,05 de significância. As análises foram realizadas com o software Sisvar (FERREIRA, 2000).
17
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Produtividade em primeiro corte de massa verde e massa seca
Relacionando-se a produtividade com a massa verde emassa seca de Brachiaria brizantha cv. Marandu não foram observadas diferenças estatísticas entre os tratamentos.
Tabela 1 – Produtividade de massa verde (MV) e massa seca (MS) (kg ha-1) da parte aérea de Brachiaria brizantha cv. Marandu. Uberlândia – MG, 2014.
Doses MV MS _______________kg ha-1______________ N (kg ha-1) 0 14366,66 3200,00 100 11450,00 3000,00 200 12613,33 3083,33 Inóculo(mLha -1) 0 13180,00 3366,66 100 11700,00 2700,00 200 13550,00 3210,66 CV (%) 39,45 31,45
A utilização da adubação nitrogenada é essencial para o desenvolvimento da Brachiaria
brizantha cv. Marandu, sendo assim, considerada determinante para se manejar as pastagens
(ALEXANDRINO, 2004). Sendo assim, não pode desconsiderar a utilização da adubação
nitrogenada feita em condições ideais em umidade e luminosidade, como de grande capacidade para se aumentar a produção de massa pelas forrageiras.
O uso de Azospirillum barasilense permite maior desenvolvimento de folha, com
influencia positiva no teor de clorofila e na ação da nitrato redutase das plantas, no entanto estas características não influenciaram a produção de massa de forragem. O efeito da adubação nitrogenada, ao contrário, não influenciou a atividade redutase do nitrato, influenciou o aumento
da clorofila, na proteína bruta e na quantidade produzida de massa seca pelas forragens
(SOUZA, 2014).
Após realizado a semeadura e ocorrer a germinação das sementes houve falta de chuva no local, um veranico de 25 dias após a germinação pode ter prejudicado a absorção de nutrientes e desenvolvimento das plantas. A falta de água afeta o comportamento das plantas, sendo a resposta a deficiência hídrica influenciada pelo genótipo, duração, gravidade e do estádio que a planta se encontra (SANTOS; CARLESSO, 1998), o que pode explicar que os fatores não tenham aumentado a produtividade em relação a massa verde e seca.
4.2 Teores foliares de macronutrientes e micronutrientes
Em relação ao teor de macronutrientes (N, P, Ca e Mg,) (Tabela 2) e micronutrientes (Cu, Fe e Mn) (Tabela 4) nas folhas de Brachiaria brizantha cv. Marandu, não se observou interação significativa entre os fatores em análise e o efeito de doses de N e da inoculação com Azospirillum brasilense foram analisados isoladamente. Quanto ao macronutriente Potássio (K) (Tabela 3) e o micronutriente Zinco (Zn) (Tabela 5) foi observado interação significativa entre os fatores em análise e o efeito de doses de N e da inoculação com Azospirillum brasilense foram analisados com a interação.
Analisando os efeitos separadamente para o fator doses de nitrogênio, os nutrientes N, P, Ca, Mg, Cu, Fe e Mn não apresentaram diferenças de teor na folha em resposta às diferentes doses utilizadas (Tabela 2; Tabela 4). Em outros resultados observados por WHITEHEAD (1995), a elevação no teor de proteína ocorreu com a utilização de adubação nitrogenada, além de o adubo nitrogenado afetar no pH do solo, interderindo na absorção de ferro (Fe) e manganês (Mn), inteferindo na composição mineral da forrageira. Outros resultados de Primavesi et al., (2005), sobre o efeito de doses e de fontes de nitrogênio na composição mineral de Brachiaria brizantha cv. Marandu observaram aumentos em relação ao teor foliar de, N, P, K e Mg, nos cortes realizados, em resposta as diferentes doses de N utilizadas.
A pequena quantidade de água no solo provavelmente restringiu a absorção do nitrogênio aplicado, o que pode influenciar no resultado e também nos resultados de produtividade de massa verde e seca apresentados (Tabela 1). A absorção de nutrientes na rizosfera depende principalmente da concentração do nutriente na solução do solo e do transporte deste para a superfície radicular (CHEN; GABELMAN, 2000). Para que ocorra a difusão, necessita-se de
19
água. Em solo seco não ocorre à difusão dos nutrientes e a raiz tem dificuldades na absorção de nitrogênio e de outros nutrientes, como: potássio, zinco, manganês e boro. (PRIMAVESI, 1980).
Tabela 2 - Teores de macronutrientes Nitrogênio, Fósforo, Cálcio e Magnésio (g kg-1) na massa seca da parte aérea de Brachiaria brizantha cv. Marandu. Uberlândia – MG, 2014.
Doses N P Ca Mg __________________________g kg-1__________________________ N (kg ha-1) 0 14,17 6,13 4,30 3,60 100 16,38 6,01 3,75 3,84 200 17,37 6,93 3,65 3,53 Inóculo (mL ha -1) 0 16,65 5,86 3,96 3,72 100 16,85 6,90 3,79 3,65 200 14,42 6,31 3,95 3,60 CV (%) 20,05 16,98 20,08 22,46
Quanto ao fator relacionado a doses de inoculante, os nutrientes N, P, Ca, Mg, Cu, Fe e Mn não apresentaram diferenças de teor na folha em resposta às diferentes doses utilizadas (Tabela 2; Tabela 4). TAIZ e ZEIGER (2004) relataram que o uso de Azospirillum brasilense ocasiona o aumento no teor foliar de nutrientes como N, P, Ca, Cu, Mn e Zn, atuando positivamente no desenvolvimento da planta, mesmo em situações com déficit hídrico desempenha um bom aporte de nitrogênio com a fixação biológica para a planta, sendo um nutriente essencial no crescimento de raízes, aumentando assim a capacidade de absorção de nutrientes pelas plantas.
Tabela 3 - Teores do macronutriente Potássio (g kg-1) na massa seca da parte aérea de Brachiaria brizantha cv. Marandu. Uberlândia – MG, 2014.
0 Inóculo (mL ha-1) 100 200 Médias N (kg ha-1) 0 30,13bA 36,50aA 27,75bB 31,45
100 31,00aA 29,37aB 27,25aB 29,20
200 31,25aA 30,37aB 34,62aA 32,08
Médias 30,79 32,08 29,87
Médias seguidas por letras distintas, minúsculas na linha e maiúsculas na coluna, diferem entre si pelo teste de Tukey a 0,05 de significância.
CV(%): 9,17
Quanto ao macronutriente Potássio (K) (Tabela 3) foi observada interação significativa entre os fatores em análise e o efeito de doses de N e da inoculação com Azospirillum brasilense apresentou maior concentração quando utilizado dose zero de inoculação e dose de 100 ou 200 Kg ha-1 de N, na dose 0 de N, maior teor de K com utilização de 100 mL ha-1 de inoculação e as doses máximas de ambos fatores juntos apresentaram interação com maior quantidade de potássio.
De acordo com WHITEHEAD (1995) a aplicação de altas doses de nitrogênio pode resultar em diminuição do teor de fósforo na matéria seca, podendo acarretar em resultado diferente.
21
Tabela 4 - Teores de micronutrientes Cobre, Ferro e Manganês (mg kg-1) na massa seca da parte aérea de Brachiaria brizantha cv. Marandu. Uberlândia – MG, 2014.
Doses Cu Fe Mn ________________________g kg-1___________________________ N (kg ha-1) 0 5,49 418,04 144,64 100 4,73 607,48 150,64 200 4,30 452,08 167,38 Inóculo (mL ha -1) 0 5,98 411,37 153,18 100 4,45 517,39 144,64 200 4,08 541,84 164,84 CV (%) 29,96 42,16 17,02
Em relação ao micronutriente Zinco (tabela 5), obteve concentrações maiores quando as doses de N e da inoculação com Azospirillum brasilense zero não foram combinadas.
Tabela 5 - Teores do micronutriente Zinco (mg kg-1) na massa seca da parte aérea de Brachiaria brizantha cv. Marandu. Uberlândia – MG, 2014.
0 Inóculo (mL ha-1) 100 200 Médias N (Kg ha-1)
0 25,27bA 32,80abA 34,47aA 30,85
100 32,20aA 29,80aA 27,40aA 29,80
200 31,90aA 33,00aA 29,95aA 31,61
Médias 29,79 31,86 30,60
Médias seguidas por letras distintas, minúsculas na linha e maiúsculas na coluna, diferem entre si pelo teste de Tukey a 0,05 de significância.
5 CONCLUSÕES
Não foi observado efeito do Azospirillum brasilense e da adubação nitrogenada sob a massa seca e massa verde da parte aérea de Brachiaria brizantha cv. Marandu.
A utilização de Azospirillum brasilense e da adubação nitrogenada não ocasionou efeito nos teores foliares de N, P, Ca, Mg, Cu, Fe e Mn da massa seca de Brachiaria brizantha cv. Marandu.
O Azospirillum brasilense com a adubação nitrogenada ocasionou interação em relação aos teores foliares de K e Zn da massa seca de Brachiaria brizantha cv. Marandu.
23
REFERÊNCIAS
ALEXANDRINO, Emerson et al. Características morfogênicas e estruturais na rebrotação da Brachiaria brizantha cv. Marandu submetida a três doses de nitrogênio. Revista Brasileira de Zootecnia, v. 33, n. 6, p. 1372-1379, 2004.
AMADO, T. J. C.; MIELNICZUK, J.; AITA, C. Recomendação de adubação nitrogenada para o milho no RS e SC adaptada ao uso de culturas de cobertura do solo, sob sistema plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 26, n. 1, p. 241-248, 2002.
AZAM, F.; MALIK, K.A. & SAJJAD, M.I. Transformations in soil and availability to plants of 15N Applied as inorganic fertilizer and legume residues. Plant Soil, 86:3-13, 1985.
BALDANI, J. L.; CARUSO, L. V.; BALDANI, V. L. D.; GOI, S. R.; DOBEREINER, J. Recent advances in BNF with non-legume plants. soil Biology and Biochemistry, Oxford, v. 29, p 911-922, 1997.
BASHAN, Y.; LEVANONY, H. Current status of Azospirillum inoculation technology:Azospirillum as a challenge for agriculture. Canadian Journal of Microbiology, Ottawa, v.36, p.591-608, 1990.
BASHAN, Y.; HOLGUIN, G. Azospirillum – plant relationships: environmental and
physiological advances (1990-1996). Canadian Journal of Microbiology, v.43, p.103-121, 1997.
BASHAN, Y.; VAZQUEZ, P. Effect of calcium carbonate, sand, and organic matter levels on mortality of five species of Azospirillum in natural and artificial bulk soils. Biol. Fertil. Soils., 30:450-459, 2000.
BODDEY, R. M.; MORAES SÁ, J. C.;. ALVES, B. J. R.; URQUIAGA, S. The contribution of biological nitrogen fixation for sustainable agricultural systems in the tropics. In: International Symposium - Sustainable Agriculture for the Tropics: The Role of Biological Nitrogen Fixation. Angra dos Reis, Rio de Janeiro, Brazil, 1995. p. 787-799.
CHEN, J. & GABELMAN, W.H. Morphological and physiological characteristics of tomato roots associated with potassiumacquisition efficiency. Sci. Hortic., 83:213-225, 2000.
DÖBEREINER, J.; MARRIEL, I.; NERY, M. Ecological distribution of Spirillum lipoferum Beijerinck. Canadian Journal of Microbiology, v.22, p.1464–1473, 1976.
DÖBEREINER, J. Fixação de nitrogênio em associação com gramíneas. In.: CARDOSO, E.J.B.N., TSAI, S.M., NEVES, M.C.P. Microbiologia do solo. Campinas : SBCS, 1992. p. 173-180.
DOBBELAERE, S.; CROONRNBORGHS, A.; THYS, A.; PTACEK, D.; VANDERLEYDEN, J.; DUTTO, P.; LABANDERA-GONZALEZ, C.; CABALLERO-MELLADO, J.; AGUIRRE, J.F.; KAPULNIK, Y.; BRENER, S.; BURDMAN, S.; KADOURI, D.; SARIG, S.; OKON, Y. Responses of agronomically important crops to inoculation with Azospirillum. Australian Journal of Plant Physiology, v.28, p.871-879, 2001.
DOBBELAERE, S; VANDERLEYDEN, J.; OKON, Y. Plant-growth promoting effects of diazotrophs in the rhizosphere. Critical Reviews in Plant Sciences, Boca Raton, v. 22, n. 2, p.107-149, 2003.
DONZELI, V.P. Atividade de alguns componentes da comunidade microbiana do solo e microrganismos diazotróficos endofíticos sob influência do nitrogênio na cultura do milho. 2002. Dissertação (Mestrado Pós-Graduação Instituto de Biologia) – Instituto de Biologia, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2002. 84p.
ECKERT, B. et al. Azospirillum doebereinerae sp. nov., a nitrogen-fixing bacterium associated with the C4-grass Miscanthus. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, v.51, p.17-26, 2001.
FERREIRA, Daniel Furtado. Manual do sistema Sisvar para análises estatísticas. 2000.
FERREIRA, V. L. P. et al. Análise sensorial: testes discriminativos e afetivos. Campinas: SBCTA, 2000.
25
FRANCHE, C.; LINDSTROM, K.; ELMERICH, C. Nitrogen-fixing bacteria associated with leguminous and non-leguminous plants. Plant and soil, v. 321, n. 1-2, p. 35-59, 2009.
GOEBEL, E.M.; KRIEG, N.R. 1984. Fructose catabolism in Azospirillum brasilense and Azospirillum lipoferum. J. Bacteriol. 159: 86-92.
GUILHERME, L.R.G.; VALE, F.R.; GUEDES, G.A.A. Fertilidade do solo: dinâmica e disponibilidade de nutrientes. Lavras: Esal; Faepe, 1995. 171p.
HALL, P. G.; KRIEG, N. R. Application of the indirect immunoperoxidase stain technique to the flagella of Azospirillum brasilense. Applied and Environmental Microbiology, Washington, v. 47, p. 433-435, 1984.
HARPER, J.E. Nitrogen metabolism. In: BOOTE, K.J., BENNETT. J.M., SINCLAIR, T.R., et al. Physiology and determination of crop yield. Madison : ASA/CSSA/SSSA, 1994. Chapt.11A. p.285-302.
HARRIS, G.H.; HESTERMAN, O.B.; PAUL, E.A.; PETERS, S. & E.JANKE, R.R. Fate of legume and fertilizer nitrogen-15 in a long term cropping systems experiment. Agron. J., 86:910-915, 1994.
HARRIS, G.H. & HESTERMAN, O.B. Quantifying the nitrogen contribution from alfafa to soil and two succeeding crops using nitrogen-15. Agron. J., 82:129-134, 1990.
HUERGO, L.F.; MONTEIRO, R.A.; BONATTO, A.C.; RIGO, L.U.; STEFFENS, M.B.R.; CRUZ, L.M.; CHUBATSU, L.S.; SOUZA, E.M.; PEDROSA, F.O. Regulation of nitrogen fixation in Azospirillum brasilense. In: CASSÁN, F.D.; GARCIA DE SALAMONE, I. Azospirillum sp.: cell hysiology, plant interactions and agronomic research in Argentina. Asociación Argentina de Microbiologia, Argentina, 2008. p.17-35.
HUNGRIA, M.; CAMPO, R.J.; MENDES, I.C. A importância do processo de fixação biológica do nitrogênio para a cultura da soja: componente essencial para a competitividade do produto brasileiro. Londrina: Embrapa Soja, 2007. 80p. (Embrapa Soja. Documentos, 283). (ISSN 1516-781X; N 283).
HUNGRIA, M.; CAMPO. R.J.; SOUZA, E.M.; PEDROSA, F.O. Inoculation with selected strains of Azospirillum brasilense and A. lipoferum improves yields of maize and wheat in Brazil. Plant and Soil, v.331, n.1-2, p.413-425, 2010.
LARA CABEZAS, W.A.R.; TRIVELIN, P.C.O.; KORNODÔRF, G.H. & PEREIRA, S. Balanço da adubação nitrogenada sólida e fluida de cobertura na cultura do milho em sistema plantio direto no Triângulo Mineiro. R. Bras. Ci. Solo, 14:363-376, 2000.
MIFLIN, B.J.; LEA; P.J. The pathway of nitrogen assimilation in plants. Phytochemistry, New York, v.15, p.873-885, 1976.
MORRISSEY, J.P.; DOW, M.; MARK, G.L.; O'GARA. F.. Are microbes at the root of a solution to world food production? Rational exploitation of interactions between microbes and plants can help to transform agriculture. EMBO Rep 5:922–92, 2004.
NAYAK, D.N., LADHA, J.K., WATANABE, I.: Biol. Fertil. Soils 2, 7-14 (1986).
OLIVEIRA, P. P. A.; TRIVELIN, P. C. O.; OLIVEIRA, W. S.; CORSI, M. Fertilização com N e S na recuperação de pastagem de Brachiaria brizantha cv. Marandu. Revista Brasileira de Zootecnia, v. 34, n. 4, p. 1121- 1129, 2005.
OLIVEIRA, P. P. A.; OLIVEIRA, W. S.; BARIONI, W. J.; Produção de forragem e qualidade de Brachiaria brizantha cv. Marandu com Azospirillum brasilense e fertilizada com nitrogênio. São Carlos: Embrapa pecuária sudeste, 2007, 4p. (Circular Técnico, 54)
OLSON, R.A.; KURTZ, L.T. Crop nitrogen requirements, utilization and fertilization. In: STEVENSON, F.J., ed. Nitrogen in agricultural soils. Madison, American Society of Agronomy, 1982. p.567-604 (Agronomy, 22).
PEARSE, P.J.; WILMAN, D. Effects of applied nitrogen on grass leaf initiation, development and death in field swards. Journal Agriculture Science, v.103, n.2, p.405-413, 1984.
27
PERON, Antônio José; EVANGELISTA, Antônio Ricardo. Degradação de pastagens em regiões de cerrado. Ciência e Agrotecnologia, v. 28, n. 3, p. 655-661, 2004.
PRIMAVESI, A. C.; PRIMAVESI, O.; CORREA, L. A.; CANTARELLA, H.; SILVA, A. G. Efeito de doses e de fontes de nitrogênio na composição mineral de capim-marandu. São Carlos, SP: Embrapa Pecuária Sudeste, 2005. 7 p. (Embrapa Pecuária Sudeste. Comunicado Técnico, 58).
RYLE, G.J. A. et al. The respiratory costs of nitrogen fixation in soybean, cowpea, and white clover. II. Comparisons of the cost of nitrogen fixation and the utilization of combined nitrogen. Journal of Experimental Botany, v.30, p.145-153, 1979.
REIS JÚNIOR, F.B.; MACHADO, C.T.T.; MACHADO, A.T.; SODEK, L. Inoculação de Azospirillum amazonense em dois genótipos de milho sob diferentes regimes de nitrogênio. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 32, n. 3, p. 1139-1146, 2008.
RONCATO-MACCARI, L.D.B. et al. Endophytic Herbaspirillum seropedicae expresses nif genes in gramineous plants. FEMS Microbiology Ecology, Amsterdam, v.45, p.39-47, 2003.
SAIKIA, S.P.; JAIN, V. Biological nitrogen fixation with non-legumes: an achievable target or a dogma? Current Science, Bangalore, v. 92, n. 3, p. 317-322, 2007.
SANTOS, Reginaldo Ferreira; CARLESSO, Reimar. Déficit hídrico e os processos morfológico e fisiológico das plantas. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 2, n. 3, p. 287-294, 1998.
SCIVITTARO, W.B.; MURAOKA, T.; BOARETTO, A.E. & TRIVELIN, P.C.O.
Transformações do nitrogênio proveniente de mucuna-preta e uréia utilizados como adubo na cultura do milho. Pesq. Agropec. Bras., 38:1427-1433, 2003.
SIQUEIRA, J.O.; FRANCO, A.A. Biotecnologia do solo: fundamentos e perspectivas. Brasília: MEC Ministério da Educação, ABEAS, Lavras: ESAL, FAEPE, 1988. 236p.
SOUZA, Paulino Taveira de et al. Inoculação com Azospirilum brasilense e adubação nitrogenada em Brachiaria brizantha cv. marandu. 2014.
STEENHOUDT, O.; VANDERLEYDEN, J. Azospirillum, a free-living nitrogen-fixing bacterium closely associated with grasses: genetic, biochemical and ecological aspects. Microbiology Reviews, v. 24, n. 4, p.487 - 506, 2000.
SUMNER, M.E. Crop responses to Azospirillum inoculation. Advances in Soil Sciences, New York, v.12, p.54-123, 1990.
TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. Porto Alegre: Artmed, 2004. p.449-484.
TERVER, I.W.; HOLLIS, J.P.Bacteria in the storage organs of healthy tissue. Phytopathology Journal, New York, v.38, p.960-967, 2002.
WHITEHEAD, D. C. Volatilization of ammonia. In. Grassland nitrogen. Wallingford: CAB International, 1995. p. 152-179.
ZHULIN, I. B., TRETYAKOVA, S.E. & IGNATOV, V. V. (1988). Chemotaxis of Azospirillum brasilense towards compounds typical of plant root exudates. Folia Microbiologica 33, 277-280.
