Seeds enriched with phosphorus and molybdenum improve the contribution of biological nitrogen fixation to common bean as estimated by 15n isotope dilution

Seeds with a high concentration of P or Mo can improve the growth and N accumulation of the common bean (Phaseolus vulgaris L.), but the effect of enriched seeds on biological N2 fixation has not been established yet. This study aimed to evaluate the effect of seeds enriched with P and Mo on growth and biological N2 fixation of the common bean by the 15N isotope dilution technique. An experiment was carried out in pots in a 2 x 3 x 2 x 2 factorial design in randomized blocks with four replications, comprising two levels of soil applied P (0 and 80 mg kg-1), three N sources (without N, inoculated with rhizobia, and mineral N), two seed P concentrations (low and high), and two seed Mo concentrations (low and high). Non-nodulating bean and sorghum were used as non-fixing crops. The substrate was 5.0 kg of a Red Latosol (Oxisol) previously enriched with 15N and mixed with 5.0 kg of sand. Plants were harvested 41 days after emergence. Seeds with high P concentration increased the growth and N in shoots, particularly in inoculated plants at lower applied P levels. Inoculated plants raised from high P seeds showed improved nodulation at both soil P levels. Higher soil P levels increased the percentage of N derived from the atmosphere (%Ndfa) in bean leaves. Inoculation with the selected strains increased the %Ndfa. High seed P increased the %Ndfa in inoculated plants at lower soil P levels. High seed Mo increased the %Ndfa at lower soil P levels in plants that did not receive inoculation or mineral N. It is concluded that high seed P concentration increases the growth, N accumulation and the contribution of the biological N2 fixation in the common bean, particularly in inoculated plants grown at lower soil P availability.

Frações de fósforo no solo em resposta à adubação fosfatada em um Latossolo com diferentes históricos de uso

No sistema plantio direto existe tendência de melhor aproveitamento do P, sobretudo em áreas cultivadas há mais tempo, mas há, ainda, necessidade de confirmação deste fato. Este trabalho teve como objetivo quantificar as frações inorgânicas e orgânicas de P e avaliar as respostas a diferentes doses de P do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) e braquiária (Brachiaria decumbens) cultivados em sucessão, em amostras de um Latossolo com diferentes históricos de uso. O experimento foi realizado em casa de vegetação com amostras de um Latossolo Vermelho distrófico textura argilosa e oxídico, coletadas na profundidade de 0-20 cm. O experimento foi disposto em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 4 com quatro repetições, com dois históricos de uso (solo agrícola cultivado por longos períodos com calagem e adubações fosfatadas periódicas; e solo adjacente sob vegetação de cerrado nativo) e quatro doses de P (0, 120, 240 e 480 mg dm-3, na forma de superfosfato triplo, com base no teor de P2O5 total). Foi realizado cultivo de feijão até a colheita dos grãos e, posteriormente, cultivo de braquiária com dois cortes no momento de florescimento das plantas. As frações de P foram determinadas em amostras de solo das unidades experimentais, antes e após a incubação dos tratamentos e após os cultivos do feijoeiro e da braquiária. A adubação fosfatada aumentou as formas inorgânicas de P no solo, as quais foram maiores nos solos com histórico de cultivo e adubação. Ela também aumentou as formas orgânicas de P no solo, as quais foram maiores nos solos adjacentes sem histórico de cultivo e adubação, nas maiores doses de P e após cultivo de feijoeiro e braquiária. As respostas do feijoeiro e da braquiária à adubação fosfatada foram menores nos solos com histórico de cultivo e adubação.

Sistemas de preparo do solo e culturas de cobertura na produção orgânica de feijão e milho: I - atributos físicos do solo

Há necessidade de se avaliar a contribuição de plantas de cobertura e do seu manejo na manutenção ou melhoria da qualidade física do solo em áreas sob produção orgânica. Este trabalho objetivou determinar a influência das plantas de cobertura crotalária (Crotalaria juncea), guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp), mucuna-preta (Mucuna aterrima), sorgo-vassoura (Sorgum technicum) e pousio nos atributos físicos de solo cultivado com feijão e milho orgânicos, sob semeadura direta (SD) e preparo convencional (PC). O trabalho foi conduzido em Santo Antônio de Goiás-GO, em Latossolo Vermelho distrófico, no delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. Em novembro de 2003 foram instalados quatro experimentos, dois em SD e dois em PC, sendo um com feijão e outro com milho em cada sistema. Amostragens do solo das parcelas e de uma mata próxima aos experimentos foram realizadas em novembro de 2007, nas camadas de 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m, para determinação do teor de matéria orgânica (MO) e de atributos físicos do solo. O uso desse solo para a produção agrícola, independentemente do sistema de preparo, resultou em redução no teor de MO e em modificações nos seus atributos físicos, aumentando sua densidade (Ds) e resistência à penetração (RP) e reduzindo a macroporosidade (Mp), porosidade total (Pt) e diâmetro médio ponderado dos agregados (DMP). Entretanto, a Ds e a Mp não atingiram os valores críticos preconizados na literatura como limitantes ao desenvolvimento das culturas. Os sistemas de preparo do solo divergiram quanto ao DMP e à RP. Os atributos físicos do solo foram alterados favoravelmente pela MO. O índice S correlacionou-se com os atributos físicos do solo e com o teor de MO, mostrando-se adequado como indicador da qualidade física do solo.

Variabilidade dos índices de colheita de nutrientes em genótipos de feijoeiro e sua relação com a produção de grãos

A identificação de genótipos com elevada acumulação de biomassa e nutrientes, mas com baixo índice de colheita de nutrientes (razão entre conteúdo de nutrientes nos grãos e na parte aérea), pode reduzir a remoção pelas colheitas e aumentar a sustentabilidade agrícola. Evidências de reduzida variabilidade nos índices de colheita em feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) demandam a avaliação de uma ampla gama de genótipos. Este trabalho teve como objetivo avaliar a variabilidade dos índices de colheita de nutrientes e sua relação com a produção de grãos em genótipos de feijoeiro. Foi conduzido um experimento de campo em Seropédica - RJ, com 64 genótipos de feijoeiro em quatro repetições, incluindo 41 cultivares, 12 linhagens de melhoramento e 10 cultivares locais da região Sul. Os índices de colheita foram mensurados a partir das quantidades acumuladas de biomassa e nutrientes nos grãos, caules e palha de vagens produzidos após trilhagem dos grãos. A média da produção de grãos foi de 205 g m-2, com índices de colheita médios de biomassa, N, P, K, Ca e Mg de 0,62, 0,83, 0,89, 0,58, 0,33 e 0,51 g g-1, respectivamente, denotando intensa translocação de N e P para os grãos, sendo relativamente estreita a variabilidade desses índices. A massa seca de resíduos após trilhagem dos grãos foi em média de 107 g m-2, contendo 2,0, 0,15, 3,6, 2,8 e 1,3 g m-2 de N, P, K, Ca e Mg, respectivamente, o que indica que esses materiais podem restituir quantidades relativamente elevadas de nutrientes em comparação com as demandas do cultivo. Foram obtidas elevadas correlações fenotípicas e genéticas (p < 0,001): positivas entre produção de grãos e índices de colheita de biomassa e N e negativas entre produção e teores de N e P nos grãos. Como as correlações fenotípicas e genéticas entre rendimento e índice de colheita de P foram menos significativas (p < 0,01), foi possível identificar alguns genótipos com baixo índice de colheita de P e bom rendimento. A seleção de genótipos de feijoeiro para maior rendimento de grãos pode resultar em maiores índices de colheita de biomassa e de N, assim como em maiores quantidades de nutrientes nos grãos e menores teores de N e P nos grãos.

Aplicação de resíduo de reciclagem de papel em Cambissolo Háplico e seu efeito no solo e no cultivo de plantas

O processo de reciclagem de papel gera grande quantidade de resíduo e a sua aplicação no solo pode ser uma das estratégias de disposição desse produto, sendo necessário estudar os seus efeitos no solo e nas culturas agrícolas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de resíduo de reciclagem de papel sobre atributos químicos de um Cambissolo Háplico muito ácido e na produtividade de grãos de soja e feijão. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos completos casualizados, com três repetições. Os tratamentos foram: testemunha, sem calcário ou resíduo; resíduo da reciclagem de papel nas doses de 50, 100, 150, 250, 400 e 600 Mg ha-1, em base úmida; e calcário dolomítico para elevar o pH do solo em água para 6,0. O resíduo corrigiu a acidez do solo, bem como aumentou os teores de cálcio e fósforo. As doses de resíduo não interferiram nos teores de metais pesados no solo e nos grãos. As máximas produtividades de soja e feijão são obtidas nas doses de 323 e 372 Mg ha-1 de resíduo úmido, respectivamente.

Interação entre disponibilidade de água e compactação do solo no crescimento e na produção de feijoeiro

Propriedades físicas do solo, crescimento de plantas e disponibilidade de água são fatores que interagem em resposta a mudanças na estrutura do solo. Conhecer como esses fatores interagem no campo é de grande importância para o manejo da compactação do solo, para fins de produção agrícola. Neste trabalho, três níveis de compactação, com e sem irrigação, foram avaliados sobre o crescimento e rendimento de grãos de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). A probabilidade de interação entre compactação e irrigação foi de 88 e 86 % para o índice de área foliar (IAF) e rendimento de grãos, respectivamente. Porém, a disponibilidade de água provocou respostas distintas para crescimento e rendimento de grãos nos diferentes níveis de compactação. No sentido do menor para o maior nível de compactação, o aumento da disponibilidade de água no solo pela irrigação (120 mm) resultou ganhos decrescentes no IAF (1,8, 0,8 e 0,3) e crescentes no rendimento de grãos (695, 1.042 e 1.198 kg ha-1). Assim, a compensação no crescimento do feijoeiro pelo aumento no conteúdo de água foi decrescente à medida que aumentou o estado de compactação, mas a compensação no rendimento de grãos foi maior que no crescimento. Consequentemente, o uso de diferentes variáveis de planta fornece diferentes níveis críticos para os fatores físicos indicadores da compactação do solo. Assim, a decisão de irrigar e, ou, descompactar o solo depende de conhecer como o componente vegetal de interesse agronômico responde conjuntamente à compactação e disponibilidade de água no solo.

Variability of root traits in common bean genotypes at different levels of phosphorus supply and ontogenetic stages

Selection of common bean (Phaseolus vulgaris L.) cultivars with enhanced root growth would be a strategy for increasing P uptake and grain yield in tropical soils, but the strong plasticity of root traits may compromise their inclusion in breeding programs. The aim of this study was to evaluate the magnitude of the genotypic variability of root traits in common bean plants at two ontogenetic stages and two soil P levels. Twenty-four common bean genotypes, comprising the four growth habits that exist in the species and two wild genotypes, were grown in 4 kg pots at two levels of applied P (20 and 80 mg kg-1) and harvested at the stages of pod setting and early pod filling. Root area and root length were measured by digital image analysis. Significant genotype × P level and genotype × harvest interactions in analysis of variance indicate that the genotypic variation of root traits depended on soil nutrient availability and the stage at which evaluation was made. Genotypes differed for taproot mass, basal and lateral root mass, root area and root length at both P levels and growth stages; differences in specific root area and length were small. Genotypes with growth habits II (upright indeterminate) and III (prostrate indeterminate) showed better adaptation to limited P supply than genotypes of groups I (determinate) and IV (indeterminate climbing). Between the two harvests, genotypes of groups II and III increased the mass of basal and lateral roots by 40 and 50 %, respectively, whereas genotypes of groups I and IV by only 7 and 19 %. Values of the genotypic coefficient of determination, which estimates the proportion of phenotypic variance resulting from genetic effects, were higher at early pod filling than at pod setting. Correlations between shoot mass and root mass, which could indicate indirect selection of root systems via aboveground biomass, were higher at early pod filling than at pod setting. The results indicate that selection for root traits in common bean genotypes should preferentially be performed at the early pod-filling stage.

Water infiltration in an ultisol after cultivation of common bean

Water infiltration in the soil is an important hydrological process that occurs at the interface of the soil-atmosphere system; thus, the soil management practice used has a strong influence on this process. The aim of this study was to evaluate water infiltration in the soil and compare equations for estimating the water infiltration rate in an Ultisol after harvesting common bean (Phaseolus vulgaris L.) under simulated rainfall. Field tests with a rainfall simulator were carried out in three soil management systems: minimum tillage (MT), conventional tillage (CT), and no tillage (NT). In NT, four levels of plant residue on the soil surface were evaluated: 0, 3, 6, and 9 t ha-1. The models of Kostiakov-Lewis, Horton, and Philip were used to estimate the infiltration rate. In the MT system, the final infiltration rate was 54 mm h-1, whereas in the CT and NT systems with up to 3 t ha-1 of plant residue on the soil surface, the rate was near 17 mm h-1. In addition, the results indicated that in the NT system the infiltration rate increased with plant residue coverage greater than 6 t ha-1, i.e., there was a positive correlation between plant cover and the water infiltration rate. The Horton model was the most suitable in representing the water infiltration process in the soil. Therefore, this model can be recommended for estimation of this variable regardless of the soil tillage system used.

Resposta do Feijoeiro Comum à Inoculação com Rizóbio e Suplementação com Nitrogênio Mineral em Dois Biomas Brasileiros

O feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.) pode se beneficiar da fixação biológica de N2, mas respostas inconsistentes da cultura à inoculação com rizóbio indicam a necessidade de aplicação de N mineral complementar. Este trabalho teve por objetivo avaliar a resposta do feijoeiro à inoculação com rizóbio, associada à suplementação com N mineral, nos biomas Cerrado e Mata Atlântica. Foram conduzidos quatro experimentos de campo, dois em Santo Antônio de Goiás, GO, um em Valença, RJ e um em Macaé, RJ, onde a inoculação com estirpes comerciais de rizóbio foi comparada à inoculação com a estirpe BR 923 de Sinorhizobium sp., à adubação com N mineral e à suplementação com N na semeadura e em cobertura. A avaliação da população nativa de rizóbio indicou 105 células g-1 no solo na área experimental em Goiás, anteriormente cultivada com feijão, e 102células g-1 em Valença, anteriormente mantida com pastagem. Nos dois experimentos em Goiás, o rendimento de grãos, da ordem de 2.100 kg ha-1, não diferiu entre os tratamentos testemunha absoluta, inoculação com rizóbio ou aplicação de 120 kg ha-1 de N. Em Valença, a inoculação com estirpes comerciais forneceu rendimentos da cultivar Ouro Negro superiores à testemunha absoluta, na ausência de adubação de cobertura; na presença de 40 kg ha-1 de N em cobertura, a inoculação com rizóbio proporcionou rendimento de 3.420 kg ha-1, superior aos demais tratamentos. Na média das diferentes fontes de N na semeadura, a adubação de cobertura aumentou a produção de grãos de 2.367 para 2.542 kg ha-1. Em Macaé, em solo com alto teor de matéria orgânica, os maiores rendimentos foram obtidos com inoculação das estirpes comerciais associada a 40 kg ha-1 de N em cobertura, com efeito deletério da adubação de 80 kg ha-1 de N no plantio. Concluiu-se que em áreas sem cultivo prévio de feijão, a inoculação com estirpes comerciais de rizóbio aumentou o rendimento de grãos, em particular quando associada à adubação de cobertura com N.

Nodulações e Produtividades de Grãos de Feijoeiros diante da Adubação Nitrogenada ou da Inoculação com Rhizobium Freirei

RESUMO O conhecimento das respostas de feijoeiros em razão da adubação nitrogenada ou da inoculação das sementes com rizóbios pode direcionar seus cultivos para diferentes nichos de mercado, em níveis tecnológicos diversos. Foram avaliadas as nodulações das raízes e as produtividades de grãos de 10 cultivares de feijão diante da adubação nitrogenada e da inoculação das sementes comRhizobium freirei, objetivando-se identificar em, termos de produtividades de grãos, as mais eficientes e responsivas à adubação nitrogenada, bem como à nutrição simbiótica de N em relação à adubação nitrogenada. Foram conduzidos dois experimentos em duas safras (seca-2012 e águas-2012/2013), empregando-se, em cada qual delineamento em blocos ao acaso, em esquema fatorial 10 × 3 com quatro repetições. Avaliaram-se as quantidades e massas de nódulos radiculares e produtividades de grãos de 10 cultivares de feijão dos grupos comerciais preto (IPR Gralha, IPR Tuiuiú, Rio Tibagi, BRS Esplendor e IPR Uirapuru) e carioca (IPR Tangará, Iapar 81, IPR Campos Gerais, BRS Pontal e Carioca), em razão de três tratamentos, visando variações em nutrições nitrogenadas: testemunha, sem N; com adubação nitrogenada; e inoculação das sementes com R. freirei. Feijões do grupo comercial carioca são mais produtivos e, independentemente da nodulação com rizóbios nativos ou exógenos, são mais propensos à nutrição simbiótica nitrogenada. A adubação nitrogenada é prejudicial, principalmente para as nodulações das cultivares BRS Esplendor, Carioca e BRS Pontal na safra da seca. Em termos de produtividades de grãos, as cultivares Rio Tibagi, BRS Esplendor, BRS Pontal e IPR Uirapuru são relativamente mais eficientes com a inoculação das sementes com R. freirei do que com a adubação nitrogenada, e as cultivares IPR Gralha e IPR Tangará se destacam como responsivas e eficientes à adubação nitrogenada.

Efeitos do sistema de preparo na compactação do solo, disponibilidade hídrica e comportamento do feijoeiro

Neste trabalho foram avaliados os efeitos dos sistemas de preparo com arado de aiveca, com grade aradora e plantio direto, na compactação do solo, na disponibilidade de água, no desenvolvimento radicular e na produtividade do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). A área experimental consistiu de um Latossolo Vermelho-Escuro, sob irrigação via pivô central, o que possibilitou dois cultivos ao ano. O preparo com arado propiciou menores valores de resistência à penetração, ao longo do perfil do solo. O preparo com grade condicionou uma camada mais compacta entre 10 e 24 cm de profundidade e, em plantio direto, houve maior compactação até 15 - 22 cm. A distribuição do sistema radicular, em profundidade, foi mais uniforme no preparo com arado. No preparo com grade houve concentração das raízes na camada de 0-10 cm de profundidade e, em plantio direto, a concentração ocorreu até 20 cm. Sob irrigação, a menor resistência do solo à penetração e a melhor distribuição do sistema radicular, no preparo com arado, não possibilitou ao feijoeiro obter maior produtividade em relação aos outros sistemas de preparo. A maior produtividade observada no plantio direto deveu-se, entre outros fatores, aos menores valores e à menor variação ao longo do ciclo da tensão matricial da água no solo, em comparação aos demais sistemas de preparo do solo.

Mobilização do solo, erosão e produtividade de milho e feijão em um regossolo no agreste pernambucano

Este estudo foi conduzido no município de Caruaru (PE), no período de 1970 a 1990, em um Regossolo eutrófico com 12% de declividade, para avaliar o efeito de diferentes graus de mobilização sobre as perdas de solo e água e sobre a produtividade de milho (Zea mays L.) e feijão (Phaseolus vulgaris L.), em condições de chuva natural. Os dados foram coletados em quatro talhões de 1.000 m², equipados com coletores de material erosado, compreendendo os seguintes tratamentos: enxada (manual), aração e gradagem, duas arações e gradagem, e gradagem. Comparando as perdas médias anuais de solo e água, verificou-se que a maior intensidade de mobilização provocou as maiores perdas, mas que, de modo geral, foram muito baixas, fato atribuído às quantidades de cascalho e areia grossa existentes no perfil do solo, por reduzirem o impacto das gotas de chuva e aumentarem a permeabilidade do solo. Além do mais, os tratamentos mais mobilizados, por colocarem as camadas mais ricas em nutrientes a profundidades maiores, facilitando a absorção deles, proporcionaram as maiores produtividades médias de milho e feijão, com destaque para o milho. Houve boa correlação da produtividade média do milho com os teores médios de P extraível, nas profundidades de 9 a 14 cm, de 10 a 19 cm e de 14 a 22 cm.

Aplicação de fungicidas via água de irrigação por aspersão para o controle da ferrugem-do-feijoeiro-comum

Este trabalho objetivou avaliar os fungicidas bitertanol, mancozeb, benomyl e iprodione nas doses de 175, 1.600, 350 e 750 g i.a./ha, respectivamente, aplicados via irrigação, no controle da ferrugem (Uromyces appendiculatus) do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). Em parcelas de 12 x 12 m, foram realizadas quatro aplicações de cada fungicida, por meio de aplicador portátil de produtos químicos, a intervalos de seis a dez dias, lâmina de água de 3,4 mm, e seis minutos de aplicação. A produção de grãos (kg/ha) e a porcentagem de infecção foram de 1.550,0 e 6,6; 1.238,0 e 20,5; 1.358,0 e 26,9; 1.014,0 e 42,0; e 1.088,0 e 52,2 com bitertanol, mancozeb, benomyl, iprodione e testemunha, respectivamente. Os resultados mostraram a viabilidade da fungigação e a eficácia do bitertanol no controle da ferrugem-do- feijoeiro.

Identificação de duplicidades de acessos de feijão por meio de técnicas multivariadas

Este trabalho objetivou testar as técnicas de análise multivariada e da medida de divergência genética representada pela distância generalizada de Mahalanobis na seleção de descritores e na identificação de duplicidades de acessos de feijão (Phaseolus vulgaris L.). Cinqüenta acessos do Banco Ativo de Germoplasma (BAG-Feijão), da Embrapa - Centro Nacional de Pesquisa de Arroz e Feijão (CNPAF), foram avaliados em junho de 1993, utilizando-se delineamento experimental em blocos casualizados, com duas repetições. Dez descritores com características quantitativas e fenológicas foram analisados por meio de variáveis canônicas e distância de Mahalanobis. Todos os caracteres foram importantes na descrição do germoplasma. A técnica de agrupamento pela distância generalizada de Mahalanobis mostrou-se viável e eficaz na identificação de duplicidades do feijoeiro, podendo ser utilizada rotineiramente no Banco de Germoplasma.

Reação de genótipos de feijoeiro comum a Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, Macrophomina phaseolina e Xanthomonas campestris pv. phaseoli

Foi avaliado no presente trabalho o comportamento dos genótipos de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) PI 150414, PI 163117, PI 175829 branco, PI 175829 roxo, PI 175858, PI 197687, A 417, A 420, A 429, Xan 160, Xan 161, WISHBR 40 e IAC Carioca inoculados com Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, Macrophomina phaseolina e Xanthomonas campestris pv. phaseoli, sob condições de telado/casa de vegetação. Verificou-se que os genótipos Xan 160, PI 150414, A 417, PI 175829 roxo, Xan 161, A 420, PI 163117 e PI 175829 branco foram resistentes a F. oxysporum f. sp. phaseoli e somente o PI 175829 branco apresentou bom nível de resistência a M. phaseolina. Com relação ao comportamento desses genótipos a X. campestris pv. phaseoli, eles foram altamente suscetíveis ao isolado Feij-4 e apenas o genótipo Xan 161 apresentou nível moderado de resistência foliar ao isolado Feij-41.