Capítulo 02_1272878516 - FBN

Fixação Biológica de N

Introdução

O nitrogênio é o nutriente exigido em maior quantidade pela cultura do milho e o único que tem promovido respostas significativas em plantios de safrinha nos solos corrigidos de Mato Grosso do Sul.

O nitrogênio é o gás mais abundante na at-mosfera, representando 78% de todos os gases presentes, mas não pode ser absor-vido e assimilado diretamente pelas plan-tas na forma em que se encontra (N2). Para que seja convertido em formas acessíveis às plantas, há a necessidade de quebra da tripla ligação entre os átomos de N, o que ocorre com elevado gasto energético no processo industrial de obtenção da amô-nia (NH3), que serve de base para a síntese

Fixação Biológica de Nitrogênio e Promoção de Crescimento em Milho Safrinha

02Renato Roscoe1

Renata de Azambuja Silva Miranda2

1 Eng. Agr. Dr. Pesquisador da Fundação MS - [email protected] Eng. Agr. Pesquisadora da Fundação MS - [email protected]

dos fertilizantes nitrogenados: ureia, sulfato de amônio, nitrato de amônio, dentre ou-tros. Estima-se que 1,2 a 1,8% de todos os combustíveis fósseis consumidos no mun-do são utilizados para a síntese dos fertili-zantes nitrogenados (Lagreid et al., 1999).

Na natureza, há duas formas de quebra dessa tripla ligação: descargas atmosféricas (raios) e a fixação biológica de nitrogênio (FBN). O N fixado pelas descargas elétricas é incorporado nos sistemas produtivos pelas chuvas, mas contribuem com quantidades pouco significativas. A FBN, por sua vez, tem contribuição bastante relevante, onde microorganismos diazotróficos (fixadores de N2) promovem a redução do N2 em NH3 pela ação da enzima nitrogenase. Esse processo é bastante eficiente em simbioses

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rizóbio-leguminosa, destacadamente Bradyrhizobium em soja. No Brasil, para a cultura da soja, não se recomenda a utilização de adubações nitrogenadas, visto que todo o suprimento é garantido pela FBN.

Os trabalhos com diazotróficos associativos têm demonstrado resultados promissores com gramíneas, tais como o milho, trigo e cana de açúcar. Vários gêneros de microorganismos estão sendo estudados, dentre os quais Azospirillum, Azotobacter, Acetobacter e Herbaspirillum. Para a cultura do milho, já estão disponíveis no mercado vários inoculantes registrados no Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, sobretudo com bactérias do gênero Azospirillum.

O presente capítulo tem por finalidade dis-cutir como a tecnologia de inoculação de sementes de milho safrinha com bacté-rias do gênero Azospirillum tem avançado, com o objetivo de contribuir para a tomada de decisão dos produtores rurais de Mato Grosso do Sul.

Bactérias Promotoras de Crescimento de Plantas:

Gênero Azospirillum

O alto custo dos fertilizantes nitrogenados, o elevado gasto energético para obtê-los e o risco de contaminação ao meio ambien-te estimulam as instituições de pesquisas a buscarem novas alternativas, como o uso das bactérias promotoras de crescimento de plantas (BPCP).

Segundo Hungria (2011), as BPCP podem estimular o crescimento das plantas por diversas maneiras. Os diazotróficos asso-ciativos, além da capacidade de fixação biológica de nitrogênio, podem atuar: no au-mento da atividade da redutase do nitrato, quando crescem endofiticamente nas plan-tas; na produção dos hormônios vegetais, tais como auxinas, giberelinas, etileno, en-tre outras; na solubilização de fosfatos; e no controle biológico de patógenos.

O gênero Azospirillum abrange um grupo de BPCP, com boa capacidade associativa com o milho. Essas bactérias são capazes de romper a tripla ligação do N2 atmosfé-rico graças à ação da enzima nitrogenase e assim reduzi-lo à amônia. Além disso, já foram observados outros efeitos através da inoculação como: maior desenvolvimento das raízes e da parte aérea; incrementos na absorção de água e minerais; e maior tolerância a estresses abióticos, tais como salinidade e seca.

A inoculação de não leguminosas com bac-térias endofíticas ou associativas fornecem parte do nitrogênio fixado por exsudação direta para a planta associada e parte pela mineralização das bactérias após a sua morte. A eficiência de fixação, no entanto, não tem se mostrado suficiente para suprir todas as necessidades do milho (Hungria, 2011), sendo necessária, além da inocula-ção, a realização da adubação nitrogenada complementar.

A expectativa é de que a adoção da ino-culação com Azospirillum possa reduzir as quantidades de adubos nitrogenados utili-zados na cultura do milho, mantendo-se as produtividades.

Tecnologia e Produção: Milho Safrinha e Culturas de Inverno40 Fixação Biológica de N

Resultados de Experimentos com Inoculantes

Em um levantamento de ensaios conduzi-dos por 20 anos, Okon & Labandera-Gon-zales (1994) relataram que em 60 a 70% dos experimentos foram obtidos incremen-tos na produtividade devido à inoculação, com aumentos significativos na ordem de 5 a 30%.

Em trabalho conduzido por Neto (2008), a inoculação do produto à base de Azospirillum brasilense proporcionou aumento significativo na produtividade de grãos de milho de 9021 kg ha-1 para 9814 kg ha-1, ou seja, aumento médio de 9%.

Cavallet et al. (2000), quando analisaram a produtividade de milho com a inoculação de Azospirillum, observaram um aumento de 6% no comprimento médio das espigas, de 13,6 para 14,4 cm, mas a inoculação não teve efeito sobre o número de linhas de grãos por espiga e altura de plantas, contu-do aumentou significativamente a produtivi-dade média de grãos de milho.

Segundo Hungria (2011), em uma parceria entre a Embrapa Soja e o Grupo da Univer-sidade Federal do Paraná em 1996, foram realizados ensaios de laboratório e testes de eficiência agronômica de Azospirillum a campo (18 ensaios). Todos os critérios da legislação brasileira para inoculantes es-tabelecidos pelo MAPA foram obedecidos. As estirpes de Azospirillum selecionadas foram as que apresentaram maior sobre-vivência no solo, maior promoção de cres-cimento das plantas e maior adaptação às tecnologias utilizadas nas culturas do milho e do trigo. Os resultados obtidos neste es-tudo resultaram na autorização pelo MAPA

das estirpes de A. brasiliense Ab-V4, Ab-V5, Ab-V6 e Ab-V7 para produção de inocu-lantes para a cultura do milho, uma vez que as mesmas resultaram em incrementos no rendimento de grãos de 662 a 823 kg ha-1, ou 24% a 30% em relação ao controle não inoculado.

Okon e Vanderleyden (1997), baseando-se em dados acumulados durante 22 anos de pesquisa com experimentos de inoculação a campo concluiram que o gênero Azospirillum promove ganhos em rendimento em importantes culturas nas mais variadas condições de clima e solo; contudo, salientam que o ganho com Azospirillum spp. vai além do que simplesmente auxiliar na fixação biológica do nitrogênio, interferindo também no aumento da superfície de absorção das raízes da planta e, conseqüentemente, no aumento do volume de substrato do solo explorado.

Segundo Bárbaro et al. (2007), vários aspectos devem merecer atenção dos pesquisadores em relação à eficiência da bactéria, ressaltando-se a seleção de estirpes adaptadas às condições locais e às culturas e cultivares usadas em cada região, sendo necessário testar as estirpes de Azospirillum, selecionando-se aquelas mais adaptadas às situações de clima e do manejo de culturas.

A Fundação MS realizou um trabalho com o objetivo de avaliar a resposta do milho safrinha cultivado em sucessão a cultura da soja à aplicação do inoculante Masterfix Gramíneas® (à base de Azospirillum spp.) via sementes, em função da adubação de plantio e da adubação nitrogenada de co-bertura, nas condições de Mato Grosso do


Sul (Broch& Ranno, 2012). Na Safrinha de 2010, o experimento foi instalado em Mara-caju, MS, em solo corrigido sob Sistema de Plantio Direto. Foram conduzidos oito trata-mentos (Quadro 1), organizados em esque-ma fatorial 2 x 2 x 2 (2 níveis de adubação de plantio x 2 níveis de adubação nitroge-nada em cobertura x 2 doses de inoculante

nas sementes de milho) e dispostos no de-lineamento experimental de blocos casua-lizados com 5 repetições. A semeadura do milho foi realizada em 07/02/2010, no espa-çamento de 0,80 m entre linhas. O híbrido utilizado foi o DKB350YG na população de 55.000 sementes por hectare.

1 307 12-15-15 0 02 307 12-15-15 0 100 ml3 307 12-15-15 85 04 307 12-15-15 85 100 ml5 150 00-30-15 0 06 150 00-30-15 0 100 ml7 150 00-30-15 85 08 150 00-30-15 85 100 ml

TratamentoFator A Fator B Fator C

Adubação de Plantio Adubação de Cobertura Masterfix GramíneasKg ha-1 Fórmula Kg ha-1 ml 20 kg-1 sementes

Quadro 1. Descrição dos tratamentos utilizados no experimento, contendo produtos, Dose para ca 20 kg de sementes e dose ha-1. Maracaju, MS (Broch & Ranno, 2012).

1Inoculante Masterfix Gramíneas® 1 dose corresponde a 100 ml para 20 kg de sementes (1 ha-1)

Houve efeito significativo dos três fatores estudados, não sendo observada, no en-tanto, interação entre os fatores (Quadro 2). Houve resposta positiva ao aumento da dose de N no plantio, ou seja, nos tratamen-tos que receberam 307 kg ha-1 de 12-15-15. Foram observadas, ainda, respostas signi-ficativas à aplicação de 85 kg ha-1 de ureia em cobertura. Com relação à utilização do inoculante, houve resposta significativa in-dependentemente da formulação utilizada e da adubação de cobertura, sendo que o milho inoculado produziu em média 4,6 sc

ha-1. Segundo os autores, o melhor custo/benefício foi obtido para o tratamento com 307 kg ha-1 da formula 12-15-15 na base, com sementes inoculadas e sem adubação de cobertura, quando a média foi de 99,2 sc ha-1 (Broch & Ranno, 2012).

Os resultados permitem inferir que a inocu-lação foi eficiente e complementar à adu-bação nitrogenada, sugerindo que essas práticas podem ser manejadas concomitan-temente, para a máxima produtividade do miho safrinha.


Quadro 2. Produtividade do Milho Safrinha (sc ha-1), híbrido DKB 350 YG, em resposta a adubação nitrogena-da (uréia) em cobertura e a inoculação das sementes com o inoculante Masterfix Gramíneas®, Safrinha 2010. Maracaju/MS (Broch & Ranno, 2012).

Média 95,3

Adubação de PlantioSem Masterfix Gramíneas® Com Masterfix Gramíneas® MédiaSem Uréia Com Uréia Sem Uréia Com Uréia

kg ha-1 Formula sc ha-1 sc ha-1

307,0 12-15-15 95,3 97,2 99,2 104,2 99,0 a1

150,0 00-30-15 83,4 95,7 90,5 96,0 91,5 b

Média 89,4 96,5 94,9 100,2

Médias p/ Inoculante 93,0 B 97,6 A

Médias p/ UréiaSem Com

92,2 B 98,4 A

F para Adubação = 12,67 **F para Uréia = 9,19**

F para Inoculante = 4,81*F para Adubação x Uréia = 1,98ns

F para Adubação x Inoculante = 0,10ns

F para Uréia x Inoculante = 0,20ns

F para Adubação x Uréia x Inoculante = 1,41ns

C.V. (%) = 3,50

Considerações Finais

Com o aumento na utilização de fertilizan-tes previstas para os próximos anos, o custo com adubações tende a crescer, em virtude disso a inoculação com bactérias diazotróficas que promovem o crescimento das plantas aparece como uma alternativa viável ao produtor, já que fornece parte do N requerido pela cultura, diminuindo assim a quantidade de fertilizante nitrogenado a ser comprado e transportado.

Os resultados disponíveis até o momento permitem a recomendação dos inoculan-

tes de milho a base de Azospirillum com a expectativa de bons resultados. Importante notar que essa tecnologia, diferentemente da inoculação de rizóbio em soja, tem o po-tencial de ser utilizada em complementação à adubação nitrogenada. A aplicação de N no milho não interfere no efeito benéfico dos inoculantes, seja na fixação biológica de N ou na promoção de enraizamento. Os inoculantes tendem a promover um melhor desenvolvimento do sistema radicular, com possíveis benefícios adicionais, como me-lhor tolerância a seca e maior volume de solo explorado. Esses benefícios, no entan-to, precisam de mais comprovações a cam-


po nas diversas situações edafoclimáticas onde o milho safrinha é cultivado em Mato Grosso do Sul e no Brasil.

Há a necessidade de continuar o desenvol-vimento da tecnologia, com experimentos visando identificar em que condições é mais eficiente. Há questões relacionadas à forma de aplicação, tais como as novas opções de pulverização em sulco ou foliar. As curvas de resposta de milho safrinha inoculado ao nitrogênio também deverão ser estudadas, para assim consolidar a sua recomendação na região.

A tecnologia de inoculação com diazotrófi-cos associativos em gramíneas está sendo aprimorada a cada nova safra e certamente contribuirá significativamente para a me-lhor eficiência da nutrição nitrogenada em culturas importante como o milho, trigo, forragens e cana de açúcar. Para o máxi-mo aproveitamento da tecnologia de ino-culação, as recomendações de uso devem ser seguidas (Quadro 3), pois não se pode esquecer que se trata de organismos vivos sendo aplicados ao solo.

Quadro 3. Cuidados a serem tomados na Inoculação das sementes com Azospirillum (Hungria, 2011).

1. O inoculante pode ser misturado às sementes com tambor rotatório, ou com a máquina de tratamento de sementes, desde que esta distribuição fique uniforme. Hoje, no mercado, só se encontram inoculantes líquidos para Azospirillum.

2. Não se recomenda inoculação diretamente na caixa da semeadora.

3. A temperatura na hora da semeadura e no depósito de sementes na máquina é importante. Temperaturas acima de 35° C podem matar as bactérias. Se durante a semeadura o depósito de sementes ficar muito aquecido deve-se interromper a ativi-dade e resfriar a caixa.

4. Evitar exposição de sementes inoculadas ao sol.

5. Semear no dia da inoculação ou, no máximo, dentro de 24 horas.

6. No caso de sementes tratadas com fungicidas, inseticidas e/ou micronutrientes, colocar o inoculante por último, realizando a semeadura o mais breve possível.

7. Se não for possível semear dentro das 24 horas, deve-se repetir o processo de inoculação.


Referências

BÁRBARO, I. M.; BRANCALIÃO, S.R.; TI-CELLI, M. Muito conhecida na soja, a fi-xação biológica do nitrogênio é possível também no milho. Revista Attalea Agrone-gócios, n.15, 2007.

BROCH, D. L.; RANNO, S. K. Fertilidade do solo, adubação e nutrição da cultura do milho safrinha, in: Tecnologia e Produção: Milho Safrinha 2012. Fundação MS, Maracaju-MS, 2012. p. 3-28

CAVALLET, L.E. et al. Produtividade do mi-lho em resposta à aplicação de nitrogênio e inoculação das sementes com Azospirillum spp. Revista Brasileira de Engenharia Agrí-cola e Ambiental, Campina Grande, PB, DEAg/UFPB, v.4, n.1, p.129-132, 2000.

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