Fixação biológica de nitrogênio em cultivares de feijão-caupi recomendadas para o Estado de Roraima

O objetivo deste trabalho foi avaliar a fixação biológica de nitrogênio (FBN) em cinco cultivares de feijão-caupi: BR 17 Gurguéia, BRS Guariba, BRS Mazagão, UFRR Grão Verde e Pretinho Precoce 1. Em 2007, foram conduzidos um experimento em casa de vegetação e outro em campo, em esquema fatorial com cinco cultivares de feijão-caupi e quatro fontes de nitrogênio: adubação com ureia (50 kg ha-1 de N), inoculação com a estirpe de Bradyrhizobium BR 3262 ou BR 3267 e um controle absoluto. Aos 35 dias após a emergência das plantas, foram avaliados número e massa de nódulos secos, massa de matéria seca e N total da parte aérea, eficiência nodular em casa de vegetação e rendimento de grãos na colheita em campo. Em casa de vegetação, foi observada alta nodulação e eficiência nodular para ambas as estirpes em todas as cultivares. Em campo, a nodulação e o N total foram menores para todas as cultivares, comparativamente à casa de vegetação, o que indica interferência de fatores edafoclimáticos na FBN. Ocorreu aumento no rendimento de grãos em todas as cultivares em decorrência da inoculação, especialmente com a estirpe BR 3262.

Crescimento, acúmulo de nutrientes e fixação biológica de nitrogênio de Flemingia macrophylla

Flemingia macrophylla é uma leguminosa arbustiva asiática, pouco conhecida no Brasil. Este trabalho objetivou avaliar a produção de massa seca, o acúmulo de nutrientes e a fixação biológica de nitrogênio (N2) de flemingia. Conduziram-se dois experimentos de campo, entre dezembro de 2006 e dezembro de 2007, em Seropédica, RJ, e em Avelar, RJ. O delineamento experimental utilizado em ambos os experimentos foi de blocos casualizados, com quatro repetições, e os tratamentos foram as diferentes épocas de amostragens. A área foliar, a produção de matéria seca e o acúmulo de nutrientes da parte aérea foram determinados em 12 coletas mensais. A contribuição da fixação biológica de N2 foi estimada pelo método da abundância natural de 15N. A massa seca da parte aérea atingiu 4,0 Mg ha-1 em Seropédica e 2,3 Mg ha-1 em Avelar, aos 360 dias após transplante (DAT). O menor crescimento em Avelar foi associado ao inverno mais frio e seco, em relação a Seropédica. A taxa de crescimento da cultura atingiu valor máximo aos 165 DAT, na primeira floração. O acúmulo de N, P, K, Ca e Mg na parte aérea foi de, respectivamente, 74, 5, 33, 25 e 8 kg ha-1 aos 360 DAT. A percentagem de N, proveniente da fixação biológica de N2 em flemingia, foi de aproximadamente 76%, o que propiciou 57 kg ha-1 de N oriundo da fixação biológica, na parte aérea, aos 360 DAT. Os resultados indicam que flemingia é uma espécie que pode contribuir com quantidades significativas de biomassa e nutrientes, especialmente N, sendo promissora para uso como adubo verde e em cultivos em aleias, em sistemas de produção.

Efeitos da nutrição mineral sobre o crescimento, aspecto, composição elementar e fixação de nitrogênio em Azolla

Azolla filiculoides Lam foi cultivado em solução nutritiva arejada, sempre desprovida de N combinado, sendo submetida aos seguintes tratamentos: omissão de P, K, Ca, Mg, S, Fe e Mo, excesso de Mn e Al. As plantas foram colhidas depois de 3 semanas da inoculação. Verificou-se que as deficiências de P, K, Ca e Mg provocaram diminuição na produção de matéria seca e na atividade de nitrogenase. A análise mineral mostrou que: a falta de um elemento provoca redução no seu teor; grande acumulo de Mo; diminuição no teor de Al (do inóculo ou contaminação) no tratamento menos S que garantiu o maior crescimento; efeitos inibitórios ou sinergísticos semelhantes aos descritos no caso de plantas superiores. A toxidez de Al e Mn causou, principalmente a primeira, redução no crescimento e na atividade da nitrogenase. Houve correlações positivas entre: N total e crescimento, atividade de nitrogenase e N total.

Efeito do ferro (59Fe) e do zinco (65Zn) e da natureza de três tipos de solos na produção de matéria seca e na composição química do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) cv. carioca e na fixação de nitrogênio atmosférico por esta leguminosa

No presente trabalho, conduzido em casa de vegetação, procuramos estudar os efeitos dos micronutrientes ferro e zinco na produção de materia seca, composição química do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) e na fixação do nitrogênio atmosférico, em três solos, classificados como Terra Roxa Estruturada (TRE), Latossol Vermelho Escuro (LVE) e Podzólico Vermelho Amarelo (PVA). Procuramos também determinar os índices de aproveitamento destes micronutrientes pelo feijoeiro e sua distribuição na parte aérea e na raiz. O delineamento experimental foi um fatorial 3x7, sendo três solos e sete tratamentos por solo, com três repetições. Nos tratamentos, foram utilizados duas doses de ferro e duas doses de zinco em separado ou combinando as doses menores e maiores destes micronutrientes (Fe1Zn1, Fe2Zn2). As doses de ferro foram 1,5 e 3,0 ppm e as de zinco foram 2,5 e 5,0 ppm. Foram aplicados 7,5 µCi de 59Fe/kg de solo nos vasos correspondentes à dose menor de ferro e 5,0 e 10,0 µCi de 65Zn/kg de solo nos vasos correspondentes respectivamente à dose menor e maior de zinco. Todos os tratamentos receberam uma adubação básica. O comportamento do feijoeiro apresentou grande variação entre os três tipos de solos, para todas as variáveis. Não houve influência dos tratamentos de ferro e zinco na produção de parte aérea e raiz e nem no peso e numero dos nodulos. A dose de 3,0 ppm de ferro diminuiu a capacidade dos nódulos de fixarem nitrogênio atmosférico em relação à dose de 1,5 ppm enquanto que a dose de 5,0 ppm de zinco aumentou esta capacidade, em relação à dose de 2,5 ppm. Houve um efeito significativo dos tratamentos na concentração de nitrogênio, potássio, ferro e zinco na parte aérea e na concentração de nitrogênio, e zinco na raiz. A absorção de zinco dos fertilizantes e a percentagem do zinco na planta proveniente do adubo foram influenciadas diretamente pelas doses de zinco. O maior coeficiente de aproveitamento do zinco do adubo foi de 4,0%.

Efeito de doses de inoculante turfoso na fixação biológica do nitrogênio pela cultura da soja

A inoculação e a reinoculação da soja [Glycine max (L.) Merrill] são essenciais para garantir a maximização do processo de fixação biológica do N2. A maioria dos inoculantes comercializados para a soja no País utiliza, como veículo, a turfa, mas existem controvérsias sobre a dose a ser recomendada, especialmente em condições desfavoráveis ou em áreas já inoculadas. Assim, para a região central do Brasil, tem sido recomendado usar 1.000 g de inoculante/50 kg de sementes, com solução açucarada como adesivo. Neste estudo, porém, constatou-se que a dose máxima de turfa aderida às sementes está entre 500 g e 600 g de inoculante/50 kg. O uso de doses superiores resultará, portanto, em acúmulo na semeadora, dificultando o plantio. Em condições de casa de vegetação, em vasos esterilizados, a dose de 250 g foi suficiente para garantir boa nodulação e fixação, mas, em vasos com solo não esterilizado e em campo, os melhores resultados foram obtidos com a dose de 500 g. Em geral, a reinoculação com 500 g de inoculante turfoso (10(8) células/g) e solução açucarada como adesivo incrementou, em campo, o rendimento e o N total dos grãos.

Variações qualitativas e quantitativas na microbiota do solo e na fixação biológica do nitrogênio sob diferentes manejos com soja

Neste estudo foram avaliados atributos qualitativos e quantitativos da microbiota do solo, visando monitorar alterações por diferentes manejos do solo e das culturas. As avaliações foram feitas em um ensaio a campo, conduzido há 14 anos em Londrina, PR, sob plantio convencional (PC) ou plantio direto (PD) e com sucessão (S) (soja/trigo) ou rotação (R) (tremoço/milho/aveia-preta/soja/trigo/soja/trigo/soja) de culturas, quando todos os sistemas estavam com soja no estádio de florescimento pleno. Os incrementos no C e N da biomassa microbiana (CBM e NBM) no PD foram de 114 e 157 %, respectivamente, em comparação ao PC; além disso, o quociente metabólico (qCO2) foi inferior em 37 % no PD, indicando maior eficiência metabólica da microbiota do solo. Não foram detectadas diferenças nesses atributos em função dos sistemas de rotação e sucessão de culturas. A diversidade genética da comunidade bacteriana total do solo foi superior no PD e inferior no PC com sucessão de culturas. Em relação à fixação biológica do N2, a massa, o N total e a fração de N-ureídos acumulados na parte aérea e a eficiência dos nódulos em fixar N2 foram superiores no PD. A diversidade genética dos rizóbios foi afetada, principalmente, pelo manejo das culturas, sendo superior com a rotação, provavelmente pelo maior número de espécies de plantas. Contudo, com a rotação ocorreu decréscimo na eficiência do processo de fixação biológica do N2, o que pode estar relacionado com os teores mais elevados de N no solo, ou com a menor pressão de seleção por bactérias eficientes. Desse modo, para microrganismos do solo com função específica, como os rizóbios, a diversidade genética pode ser distinta da funcionalidade.

Marcha de absorção do nitrogênio do solo, do fertilizante e da fixação simbiótica em feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) walp.) e feijão-comum (Phaseolus vulgaris L.) determinada com uso de 15N

O feijão-comum e o feijão-caupi estão entre as principais fontes de proteína vegetal para grande parte da população mundial, sobretudo aquela de baixa renda, e o N é o principal constituinte de proteínas. Os objetivos deste trabalho foram de avaliar, por meio da técnica isotópica e tendo como plantas-controle arroz e soja não nodulante, as contribuições relativas das fontes de N (N2-fixação simbiótica, N-solo e N-fertilizante) no desenvolvimento do feijão-comum e caupi ao longo do ciclo e comparar o método isotópico (MI) com o método da diferença (MD) para avaliação da fixação simbiótica de N2. A pesquisa foi realizada em casa de vegetação no Centro de Energia Nuclear na Agricultura - CENA/USP, utilizando-se vasos com 5 kg de terra de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com 16 tratamentos e três repetições. Os tratamentos (fatorial 8 x 2) compreenderam oito épocas de coleta: 17, 24, 31, 38, 47, 58, 68 e 78 dias após a semeadura (DAS) e duas culturas: feijão-comum e feijão-caupi. Utilizou-se uma dose de 10 mg kg-1 de N no solo, na forma de ureia, enriquecida com 10 % de átomos de 15N em excesso. A fixação simbiótica forneceu a maior parte do N acumulado nas plantas de feijão e caupi, seguida, em ordem decrescente, pelo solo e fertilizante. A maior taxa de fixação simbiótica de N ocorreu a partir da fase de prefloração do feijão e do caupi. Após a fase inicial (24 DAS), o arroz e a soja não nodulante tornaram-se adequadas plantas-controle da fixação simbiótica de N2. Houve boa concordância entre o MI e o MD, exceto nos estádios iniciais das culturas.

Efeito de fontes e doses de molibdênio na sobrevivência do Bradyrhizobium e na fixação biológica de nitrogênio em soja

O molibdênio (Mo) é essencial para a soja, por participar da enzima nitrogenase, sintetizada pelas bactérias durante o processo de fixação biológica do nitrogênio (FBN) por simbiose. A aplicação do Mo nas sementes no momento da semeadura antecede a aplicação do inoculante. O contato do Mo com o inoculante prejudica o Bradyrhizobium e, conseqüentemente, a FBN. O presente trabalho teve como objetivo estudar alternativas de fornecer Mo para a soja e a FBN sem afetar a sobrevivência da bactéria, a nodulação e a eficiência do processo de FBN. Avaliou-se, in vitro, a capacidade das estirpes de Bradyrhizobium de crescerem em meio líquido contendo concentrações crescentes de diversas fontes de Mo, e, em casa de vegetação, os efeitos de doses crescentes de molibdato de sódio e de outras fontes de Mo na sobrevivência do Bradyrhizobium, na nodulação e na eficiência da FBN. As estirpes apresentaram tolerância distinta com relação a fontes e doses de Mo; a estirpe SEMIA 5080 apresentou o melhor crescimento entre elas. A aplicação de Mo nas sementes com o inoculante deve ser evitada, porque ele reduz o número de células de Bradyrhizobium, a nodulação e a FBN. As fontes de Mo mais eficientes para a FBN são molibdato de amônio, trióxido de Mo e as fontes comerciais Grap e Comol.

Produção de fitomassa, acúmulo de nutrientes e fixação biológica de nitrogênio por adubos verdes em cultivo isolado e consorciado

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos dos cultivos isolado e consorciado dos adubos verdes de verão crotalária (Crotalaria juncea) e milheto (Pennisetum americanum) na produção de fitomassa, nos teores e acúmulo de nutrientes e na fixação biológica de nitrogênio (FBN). O delineamento experimental adotado foi blocos ao acaso, com quatro repetições, em que os tratamentos constaram dos adubos verdes crotalária, milheto, crotalária + milheto e vegetação espontânea. A crotalária apresentou maior produção de fitomassa, que foi 108% maior que a da vegetação espontânea e 31% superior a do milheto. No consórcio crotalária + milheto, a leguminosa contribuiu com 65% da massa de matéria seca total. A presença da crotalária resultou em maiores teores de N e Ca, enquanto o milheto e as ervas espontâneas apresentaram maiores teores de potássio. O acúmulo de P e Mg foi fortemente influenciado pela produção de fitomassa, atingindo valores elevados com a presença da crotalária, ao passo que o acúmulo de N e Ca resultou tanto dos maiores teores quanto da maior produção de fitomassa nos tratamentos com a leguminosa. A FBN foi 61% na leguminosa quando consorciada e 57% quando isolada, incorporando ao solo via FBN 89 e 173 kg/ha de N, respectivamente, constituindo-se excelente estratégia de incremento de N ao solo.

Nodulação e fixação simbiótica de nitrogênio em feijoeiro com estirpes nativas de rizóbio, em solo tratado com lodo de esgoto

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação do lodo de esgoto ao solo, na nodulação e fixação de N2, por estirpes nativas de rizóbio em associação com o feijoeiro, em experimento de casa de vegetação. Os tratamentos constituíram-se de: ausência de adubos químicos e de lodo; adubação química completa; doses equivalentes a 14,8 t ha-1, 29,6 t ha-1 e 59,2 t ha-1 de lodo; e feijão inoculado com estirpes de rizóbio + adubação nitrogenada no plantio. Os maiores valores da atividade de redução do acetileno e dos números e massas dos nódulos secos, nos tratamentos com as doses 14,8 t ha-1 e 29,6 t ha-1 de lodo, demonstram que a sua aplicação pode aumentar a eficiência simbiótica dos rizóbios nativos, em feijoeiro.

Fixação biológica de nitrogênio e fertilizantes nitrogenados no balanço de nitrogênio em soja, milho e algodão

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da fixação biológica de nitrogênio (FBN) da cultura da soja, e a eficiência do uso de fertilizantes nitrogenados (EUFN) pelas culturas de milho e algodão, no balanço de N de um Latossolo Vermelho distroférrico, sob plantio direto, em Dourados, MS. O estudo foi feito em dois anos, concentrando-se nas safras de verão. A contribuição da FBN para a soja foi avaliada pela técnica de abundância natural de 15N. A EUFN foi avaliada mediante a substituição dos fertilizantes nitrogenados convencionais pelos enriquecidos com 15N, nas culturas do milho e algodão. No primeiro ano, foram adicionados 115 kg ha-1 de N, de forma parcelada, para ambas as culturas; somente a parte aérea das plantas foi avaliada. No segundo ano, somente a cultura do milho foi avaliada, tendo recebido 70 kg ha-1 de N aos 29 DAE. Nesse ano, além da parte aérea do milho, amostrou-se também o solo, na profundidade de 0-20 cm. Nos dois anos de avaliação, a FBN foi superior a 80% do N nas plantas de soja, o que resultou em alta produtividade e em balanço positivo de N para o solo. A EUFN na parte aérea de milho e algodão, no primeiro ano, foi de 48 e 61%, respectivamente. No segundo ano, a EUFN, na parte aérea do milho, foi de 46%, tendo-se observado que 24% do N do fertilizante permaneceu nos primeiros 20 cm de solo. Para os níveis de produtividade das culturas de milho e algodão, o manejo do fertilizante nitrogenado resulta em balanços negativos de N para o solo.

Variabilidade genotípica de milho para acumulação de nitrogênio e contribuição da fixação biológica de nitrogênio

O objetivo deste trabalho foi comparar nove genótipos de milho, com inoculação de uma mistura de bactérias diazotróficas, quanto ao acúmulo de biomassa e N, por meio da técnica de diluição isotópica do 15N. O experimento foi conduzido em um tanque de concreto de 120 m² e 60 cm de profundidade, preenchido com Argissolo Vermelho-Amarelo. Os genótipos variaram quanto à produção de grãos, matéria seca total e acúmulo de N, mas não houve diferenças no enriquecimento de 15N, o que demonstra que a produção e o acúmulo de N foram conseqüência da variabilidade genotípica para extrair N do solo.

Crescimento, nutrição e fixação biológica de nitrogênio em plantios mistos de eucalipto e leguminosas arbóreas

O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento inicial da parte aérea e do sistema radicular, a nutrição mineral e a fixação biológica de N2 (FBN) em plantios consorciados de Eucalyptus grandis e leguminosas arbóreas. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com três repetições e sete tratamentos por bloco. Nas linhas de plantio, entre as plantas de E. grandis, foram plantadas, intercaladamente, leguminosas arbóreas nativas de matas brasileiras - Peltophorum dubium, Inga sp., Mimosa scabrella, Acacia polyphylla, Mimosa caesalpiniaefolia - e uma leguminosa exótica, Acacia mangium. Realizou-se, também, o plantio puro de E. grandis. Mimosa scabrella e A. mangium foram as leguminosas com maior crescimento. Eucalyptus grandis consorciado com M. scabrella cresceu menos, no entanto foi o povoamento com maior acumulação de biomassa. As densidades de raízes finas (DRF) do E. grandis foram 6 a 20 vezes maiores que as DRF das leguminosas na camada superficial do solo (0-10 cm) 24 meses após plantio. A DRF de M. scabrella e de M. caesalpiniaefolia foi maior na camada 30-50 cm e menor na camada 10-30 cm. Os valores de delta15N da M. scabrella indicam que 90% do N acumulado em seus tecidos é oriundo da FBN.

Fixação de nitrogênio e produção de ácido indolacético in vitro por bactérias diazotróficas endofíticas

O objetivo deste trabalho foi isolar e quantificar bactérias diazotróficas associadas a raízes de arroz, e avaliar a produção de ácido indolacético e o potencial de fixação biológica de nitrogênio dessas bactérias, a fim de selecionar isolados promissores para inoculação em plantas. Bactérias fixadoras de nitrogênio, habitantes do interior das raízes de cultivares de arroz do Rio Grande do Sul, foram isoladas e quantificadas em nove cultivares. Raízes de arroz superficialmente esterilizadas foram maceradas e introduzidas em meios de crescimento, elaborados sem fonte de nitrogênio e em condições semi-sólidas. Entre os 58 isolados nos meios NFb, LGI e LGI-P, foram escolhidos UFSM-BD-02-06, UFSM-BD-08-06, UFSM-BD-14-06, UFSM-BD-20-06, UFSM-BD-26-06, UFSM-BD-31-06, UFSM-BD-36-06, UFSM-BD-42-06, UFSM-BD-48-06, UFSM-BD-54-06. Avaliaram-se a fixação biológica de nitrogênio e a produção de ácido indolacético in vitro, pelos métodos Kjeldahl e colorimétrico, respectivamente. Azospirillum brasilense e A. lipoferum apresentam maiores valores para N total, 41,08 e 46,82 µg mL-1, respectivamente. A. brasilense e UFSM-BD-31-06 são os maiores produtores de ácido indolacético, 41,09 mg mL-1 e 13,47 µg mL-1, respectivamente.

Avaliação qualitativa e quantitativa da microbiota do solo e da fixação biológica do nitrogênio pela soja

O objetivo deste trabalho foi definir, para as condições edafoclimáticas do Brasil, níveis aceitáveis de dispersão de alguns parâmetros biológicos, utilizados em estudos de impacto ambiental de novas tecnologias usadas na cultura da soja. Dois ensaios com soja convencional e transgênica foram conduzidos em 11 municípios de seis estados e no Distrito Federal; os parâmetros avaliados foram: carbono e nitrogênio da biomassa microbiana, respiração basal e quociente metabólico microbiano, eletroforese do DNA do solo em géis desnaturantes (DGGE), fixação biológica do nitrogênio, população de rizóbios, número e massa de nódulos secos, ocupação dos nódulos pelas estirpes de Bradyrhizobium, massa de matéria seca da parte aérea, nitrogênio total e nitrogênio como ureídos na parte aérea. A variabilidade temporal de: carbono e nitrogênio, da biomassa microbiana, da respiração basal e do quociente metabólico microbiano foi adequada, e o coeficiente de variação máximo aceitável foi estimado em 35%. A homogeneidade entre repetições, tratamentos e coletas foi confirmada por DGGE. Em solos pobres em nitrogênio, os parâmetros de massa de nódulos e massa da parte aérea, com coeficiente de variação máximo de 33 e 18%, respectivamente, foram adequados para avaliar a fixação biológica do N, que contribuiu com 72 a 88% do nitrogênio total da parte aérea.