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i de Pesquisa Agropecuári.- EMORAPA i*érlo da Agricultura

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Unkisie do txe~o de Pesquisa de MlIo Estadual de Dourados LEPAE de Dourados Piodovie Douradoa - C*arapó, lxfl 5 Caixa Postal 061 706O Dourados, MS

N9 21, fev./87, p.1-12

ISSN 0102-003x

PESQUISA EM ANDAMENTO

FIXAÇAO SIMBIÓTICA DO NIT)GIO EK SOJA E

FELTD 1O EST~ DE MXO GROSSO DO SUL

Carlos Virgilio Silva Barbo

Amoacy Carvalho Fabrício 2

Régio Francisco dos Santos 3

Entre os macronutrientes essenciais, o nitrogênio, mesmo existin

do em maior abundância na natureza, é o mais crítico quanto ao su

primento das necessidades das culturas. Cerca de 95 % do nitrogênio

existente no solo está na forma orgânica, restando apenas 5 % sob a

forma inorgânica (amônio e nitrato), de rápida assimilação pelas

plantas. Aproximadamente, 78 % do ar atmosférico é constituídodeni

trogénio gasoso que, uma vez asssimilado pela fixação biológica,

através da simbiose entre o rizóbio e as leguminosas, pode se cons

tituir em importante fonte alternativa na obtenção de alimentos ri

cos em proteínas e, substituir totalmente a aplicação de adubos ni

trogenados.

O Mato Grosso do Sul, destaca-se hoje no cenário nacional pelo

seu potencial agropecuário. Somente com soja, este Estado cultivou

em 1985 cerca de 1.300.000 ha, área essa que o coloca como terceiro

produtor nacional; sua produtividade média nos últimos doze anos

foi de 1.632 kg/ha. A cultura do feijão ocupa uma área aproximada o o ei

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Eng.-Agr., PLSc., da EMBRAPA-UEPAE de Dourados, Caixa Po5tal 661, 79800 - Dourados, MS.

Fixaçao sboic d: • AE de Dourados.

1987 R disposiço da EMBRAPA-UEPAE de Dourados

PA/21, UEPAE de Dourados, fev./87, p.2 tUUISAEMANDAMENTO

de 24.000 ha, com uma produtividade média em torno de 480 kg/ha. O

aumento de produtividade destas leguminosas pode ser obtido, além

de outras formas, através da fixação biolõgica do nitrogênio atmos

férico.

Considerando-se a importância destas culturas e a carência de in

formações sobre fixação biológica no Estado, a Unidade de Execução

de Pesquisa de Ambito Estadual de Dourados (UEPAE de Dourados), es

tá iniciando trabalhos nesta área, testando a campo a eficiência

simbiótica de linhagens e cultivares de soja e feijão, através da

utilização de inoculantes específicos.

Para a cultura da soja, estabeleceram-se três condições de utili

zação do solo, objetivando determinar um sistema de inoculação de

sementes que proporcionasse melhor fixação simbiótica do nitrogô

nio. A primeira, foi semear a soja em área de primeiro ano, após

esta ter sido corrigida com calcário, fósforo e potássio. A segun

da, foi semear em área de segundo ano de cultivo dessa leguminosa

e na terceira, utilizou-se área com três ou mais anos de cultivo

com soja. Devido a problemas de germinação ocorridos no ensaio, na

área de primeiro ano, este foi totalmente pe;dido, permanecendo, $0

mente, os resultados da segunda e terceira condições estabelecivas.

Os ensaios foram conduzidos no campo experimental da UEPAE de Dou

rados durante o ano agrícola de 1985/86, em solo identificado como

Latossolo Roxo eutrôeico, cuja análise química revelou os seguintes

resultados: área no segundo ano de cultivo: pU (água) = 6,0; Ae 3

= 0,0 m.e./100 de solo; Ca 2 = 12,3 m.e./lOO de solo; Mg 2 = 3,9

m.e./100 de solo; P = 12,1 ppm; K = + de 200 ppm; C = 2,4 %. Área

com três anos de cultivo com soja: pH (água) = 5,8; A+ 3 = 0,0 M.

e./100 de solo; C4 2 = 8,6 m.e./100 de solo; Mg 2 .= 4,0 m.e./lOO de solo; P = 13,1 ppm; K = 164 ppm; C = 1,7 %.

O delineamento foi o de blocos casualizados com seis tratamen

tos e cinco repetições.

Os sistemas de inoculação testados foram: inoculação com água,

vaselina líquida (200 me/50 kg de sementes), água mais açúcar a 20

%, com 1.000 g de inoculante/50 kg de sementes, água mais micronu

trientes (FTE - BR 10 com 50 kg/ha) e as testemunhas come semnitro

PESQUISA EM ANDAMENTO

PA/21, UEPAE de Dourados, fev./87, p.3

génio e sem inoculação. O tratamento com nitrogênio consistiu na

aplicação de 30 kg/ha de N na semeadura e a cada trinta dias até o

enchimento de grãos.

No dia da semeadura, fez-se a adubação com 300 kg/ha da fórmula

0-30-15, utilizando-se como planta teste a cultivar de soja Doura

dos, semeada em parcelas com 15 ma, composta por 6 linhas de 5 m,

espaçadas de 0,50 m. As linhas 1 e 6 serviram como bordadura; nas

linhas 2 e 5 fez-se as avaliações de nodulação, enquanto que as

linhas 3 e 4 foram utilizadas para determinação do rendimento de

grãos.

Fizeram-se duas avaliações de nodulação durante o ciclo da cultu

ra: a primeira, no início da floração, para determinação do número

e peso de nódulos secos, matéria seca e nitrogénio total, e a segun

da, na formação de vagens, para determinar o rendimento de matéria

seca e nitrogénio total. Posteriormente, determinou-se o rendimento

de grãos e conteúdo de N nos grãos.

Na cultura do feijão, sob condições de irrigação, através do

pivot central da UEPAE de Dourados, fez-se um ensaio com o objetivo

de verificar a resposta desta leguminosa à inoculação. Utilizou-se

o delineamento experimental de blocos casualizados, com três trata

mentos e cinco repetições. Os tratamentos foram constituídos por:

inoculação das sementes, com inoculante fornecido pela Unidade de

Apoio ao Programa Nacional em Biologia do Solo (UAPNBS), formado pe

la mistura das estirpes CO 5 e SEMIA 487; sem inoculação e com nitro

gênio; sem inoculação e sem nitrogénio.

O solo utilizado foi um Latossolo Roxo distrõfico, corrigido e

cultivado com soja e trigo.

A análise do solo antes do plantio apresentou o seguinte resulta

do: pH (água) = 5,8; A 3 = 0,0 m.e./100 de solo; Ca 2 = 5,6 m.e./ 100 de solo; Mg = 3,3 m.e./lOO de solo; P = 17,2 ppm; K = 116 ppm; C = 1,9 %.

No tratamento com nitrogênio, aplicou-se na forma de sulfato de

amônio, 20 kg/ha de N na semeadura e 40 kg/ha em cobertura, vinte

dias após a emergência. Na semeadura, adubou-se a área com 60 kg/ha

de P 3 0 5 e 40 kg/ha de K 2 0, como superfosfato simples e cloreto de

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PA/21, UEPAE de Dourados, fev./87, p.4

potássio, respectivamente. Utilizou-se a cultivar Carioca, em parce

las de 15 m2 , com seis linhas de 5 m espaçadas de 0,50 m. Aos 20 dias após a emergência, fez-se a primeira avaliação de nodulação,

para determinar o número de nódulos, rendimento de matéria seca e

nitrogênio total; na formação de vagens determinou-se o rendimento

de matéria seca. Próximo à colheita houve ocorrência de chuvas, que

afetou a cultura, refletindo sobre o rendimento de grãos.

Também com a cultura do feijão e aproveitando os ensaios de me

lhoramento dos grupos Roxo-Rosinha e Mulatinho, fez-se obsexvações

preliminares das cultivares e linhagens com bom potencial de fixa

ção de N 2 . O solo utilizado foi um Latossolo Roxo eutrófico, locali zado no município de Caarapó, MS, cultivado com três safras de tri

go e três de soja. A análise química apresentou o seguinte resulta

do: pH (água) = 6,4 AZ 3 = 0,0 m.e./100 de solo; Ca 2 = 14,2 m.e./

100 de solo; Mg+ 2 = 2,6 m.e./100 de solo; P = 5,0 ppm; K = + 200 ppm.

Nestes ensaios, por falta de sementes, optou-se por inocular ape

nas a primeira das três repetições, deixando-se a segunda como tes

temunha sem inoculação e sem nitrogénio, e a terceira sem inocula

ção, mas recebendo uma cobertura aos 20 dias após a emergência, de

40 kg/ha de N, na forma de sulfato de amônio. Na semeadura, apli-

cou-se 200 kg/ha da fórmula 5-30-15, em todas as repetições.

Aos 20 dias após a emergência, fez-se a primeira avaliação de no

dulação para determinar o número de nódulos e rendimento de matéria

seca; na formação de vagens, determinou-se o rendimento de matéria

seca e, na colheita, o rendimento de grãos.

Na Tabela 1, observa-se que para a primeira avaliação de nodula

ção na soja, em solo com dois anos de cultivo, a inoculação cornágua

apresentou o maior número e peso de nódulos secos, entretanto, a

adubação nitrogenada proporcionou o maior rendimento de matéria se

ca e nitrogênio total. A utilização de micronutrientes, também mos

trou bom rendimento de matéria seca e teor de nitrogênio total, evl

denciando que a presença de molibdênio e do elemento cobalto podem

ter favorecido a fixação simbiótica na primeira avaliação. Na se

gunda, embora a adubação nitrogenada tenha proporcionado o melhor

rendimento de matéria seca e nitrogênio total, os métodos de inocu

rijup LM ANUAMLNTU

PA/21, UEPAE de Dourados, fev./87, p.5

lação somente com água e com água açucarada a, 20 %, apresentaram ai

to teor de N total.

A contribuição da fixação simbiõtica de N 2 , evidenciou-se atra

vês do rendimento de grãos e teor de nitrogênio nos grãos, destacari

do-se os métodos de inoculação com vaselina líquida e água com açú

car a 20 % e 1.000 g de inoculante.

No solo com três anos de cultivo com soja (Tabela 2), houve dife

rença entre os tratamentos somente para número e peso de nódulos

secos na primeira avaliação de nodulação, destacando-se a inocula

ção com vaselina líquida e inoculação com água mais microriutrientes.

O peso de matéria seca e nitrogênio total nas duas avaliações de

nodulação, bem como o rendimento de grãos e nitrogênio nos grãos,

não apresentaram diferenças entre os tratamentos. Pressupõe-se que

a boa fertilidade deste solo, aliada a adubação recebida, proporcio

naram uma satisfatória mineralização da matéria orgânica, suficieri

te para suprir as necessidades da cultura.

Na cultura do feijão sob irrigação (Tabela 3), a primeira avalia

ção de nodulação, efetuada aos vinte dias após a emergência, apresen

tou aumento no número de nódulos quando se fez a inoculação das se

mentes. Entretanto, a adubação nitrogenada foi significativamente

superior em rendimento de máteria seca e nitrogênio total. Muitas

vezes, a quantificação do número de nõdulos não serve como parâme

tro indicador da eficiência de estirpes de rizóbio em fixar nitrogê

nio, devido ao mascaramento da resposta, ocasionado por fatores in

trínsecos da própria cultivar ou linhagem. A ocorrência de nódulos

nos tratamentos sem inoculação, indica a existência de população es

tabelecida de Rhizobium phaseQli neste solo. Não houve diferença

entre os tratamentos para peso de matéria seca na segunda avaliação

e rendimento de grãos, o que pode estar relacionado a boa fertilida

de natural deste solo.

Alguns materiais avaliados neste estudo preliminar, como LPN

30013, BAT 1458, BAT 1512, LPM 10033, CNF 0010, LPM 10100 e LPM

10092, do grupo Roxo-Rosinha (Tabela 4), embora apresentando maior

número de nódulos ao serem avaliados ana 20 dias após a emergência,

não corresponderam em rendimento de matéria seca nas duas avalia

rtuui LM ANDAMENTO

PA/21, UEPAE de Dourados, fev.87, p. 6

ções, bem como no rendimento de grãos. Os materiais BAC 57, IPA 7419,

BAT 614, BAT 363 e BAC 37, pertencentes ao mesmo grupo, formaram me

nos nódulos quando inoculados e praticamente não diferiram em niatê

ria seca na primeira avaliação. Na segunda avaliação, a adubação em

cobertura proporcionou o maior peso de matéria seca. Apesar da pe

quena diferença e, excetuando-se a BAT 614, a segunda repetição apre

sentou os maiores rendimentos degrãos, o que pode estar relacionado

a alta fertilidade natural do solo, além de ter recebido adubação

suplementar. A formação de nódulos, em todas as repetições, indica

a ex±sténcia de ima populaçãÕ estabelecida de Rhizobiura pha8eoii

neste solo. Os materiais DAT 1550 e LPM 10034 formaram maior número

de nódulos quando inoculados e, embora com menor rendimento de ma

téria seca que o tratamento nitrogenado na segunda avaliação, alcan

çaram os melhores rendimentos de grãos, o que sugere serem mate

riais com possibilidade de formar uma boa simbiose quando inocula

dos com estirpes de R. phaseoli. No ensaio Regional de Feijão do Grupo Mulatinho (Tabela 5), tam

bém houve formação de nódulos nas três repetições, confirmando a

ocorrência de população estabelecida de R. phasoli no solo estuda

do. Algumas cultivares e linhagens, além de maior número de nódulos,

apresentaram bom rendimento de matéria seca nas duas avaliações efe

tuadas e no rendimento de grãos. Dentre esses materiais, destaca

ram-se RAPE, H9B, A 338, A282, Cultivar 6191, A 242, EMP 117,

A 352, A 75, RICO PARDO 896 e A 241. O tratamento inoculado da cul

tivar Carioca, considerada boa fixadora de N 3 , foi prejudicado quan

to a produção de grãos. Entretanto a primeira avaliação, efetuada

aos 20 dias, formou boa nodulação e rendimento de matéria seca quari

do as sementes foram inoculadas.

Como no ensaio anterior, a boa fertilidade natural deste solo,

aliada a adubação recebida e a inoculação das semerites, proporcio

naram rendimentos de grãos superiores à média do Estado.

Outros trabalhos deverão dar continuidade a este estudo prelimi

nar em fixação siinbiótica, nas culturas de soja e feijão para ascon

diç6es de Mato Grosso do Sul.

ruvi tM ANUA MLNTO

IPA/21, UEPAE de Dourados, fev./87, p.7

AGRADEC IMENTOS

A estagiaria Rosilda Mara Amorim Mussury, acadêmica do curso de

Biologia da Universidade Federal de Viçosa, pela colaboração em ai

guinas fases deste trabalho.

Ao engenheiro gutmico Williaxn Marra Silva, responsável pelo Lab ratório de Solos, pelas determinações químicas efetuadas nos solos

estudados.

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PA/21, UEPAE de Douradôs, fev./87, p.8 o

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PESQUISA EM ANDAMENTO

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~UU15A IEM ANDAMENTO

PA/21 0 UEPAE de Dourados, fev../87 p.12

TA8RLA S. Número de nódulo. • meteria s.ca em duas ápocas as avaliaçêo da noduleçio e rendi.ento de grios de cultivar.s e linhagens de feijio do grupo Mulatinho, inoculada& co. e •ietura dia estirpe. 4. R7tizob,,m pliaseal CO •

SEMIA 487, cosparades a r.p.tiçslea, co.s usa nitrogênio . e.m inocui.açio, sou condiçô.s de ce.1o, noiuici,io da Caarapó. los. Dourados, loS, 1986.

Primeira evalisçio Segunda sv*1t9ão1' Rendimento de grãos (kg/hm

Cultiver e/ou 119 de nódulos/lO plaitas Natiria asca (g/planta) latiria saca lg/pl.ante) R.petição

linhagem Repetição Repetição Repetição 1 XI III

2 II III 2 IX III 2 III

Carioca 80 02 06 07 0,36 0,91 0,40 6,35 9,05 6,97 947 1.633 1.590 A 268 07 11 02 0,47 0,42 0,40 8.78 10.20 6,42 1.483 2.107 3.570 A 255 08 25 24 0,42 0,34 0,43 10,52 6,92 8,10 2.063 1.657 2.093 Cultivar 7310 07 05 04 0,43 0,35 0,34 7 .75 7,68 6,20 1.907 2.030 1.607 Rape 25 11 02 0,41 0.36 0,26 8,5* 5,25 5,29 1.487 1.283 997 H95 35 12 22 0,42 0,37 0,26 11,93 10,06 9,52 2.203 1.937 2.207 BAT 332 08 26 18 0,40 0,1* 0,29 6,06 8,75 9,40 997 1.260 1.197

IPA 1 13 30 14 0.38 0,37 0,44 8,42 8,03 6,88 1.880 2.123 1.960

NO 93 11 07 04 0,45 0,36 0,38 9,78 9,77 8,45 2.123 2.320 1.863

A 372 16 50 07 0,55 0,57 0,54 14,03 12,25 9,25 1.710 1.967 1.587

A 249 09 08 06 0,44 0,45 0,45 11,71 7,76 7,12 1.667 1.380 1.757

A 338 66 22 18 0,56 0,57 0,39 12,95 8,38 8,77 2.980 2.253 1.920

A 282 39 06 06 0,50 0,45 0,39 12,95 12,10 9,18 2.427 2.333 1.893

i1tisr 6191 33 11 15 0,36 0,39 0,39 11,13 0,90 7,15 1.837 1.720 1.497

A 62 06 07 07 0,38 0,54 0,56 6,58 7,60 6,68 1.287 1.377 1.007

A 353 11 19 07 0,12 0,45 0,38 10,23 8,05 10,97 1.577 1.657 1.853

A 377 13 14 13 0,43 0,45 0,43 7,88 7,98 8,30 2.090 2.163 2.057 Qi1t1r 7012 10 03 07 0,37 0,32 0,36 11,75 8,70 9,08 1.360 1.437 1.667 A 242 53 31 21 0,16 0,51 0.41 8,87 5,63 5,10 2.493 1.980 1.503

A 295 12 06 13 0,50 0,11 0,47 7,00 8,27 8,77 2.153 2.460 1.963

A 250 10 24 21 0,38 0,50 0,30 8,35 10,35 6,98 1.413 1.437 1.153

Aruans 4 1$ 13 12 0,45 0,47 0,44 12,07 11,80 9,25 2.053 2.253 1.940

4P 117 64 48 13 0,46 0,41 0,35 10,20 8,93 7,30 2.340 1.630 2.010

A 294 34. 35 27 0,39 0,36 0,39 8,60 9,38 7,70 2.057 2.000 1.797

A 352 73 44 41 0,41 0,39 0,33 10,42 7,50 9,12 2.267 2.103 1.967

A 75 41 23 09 0,13 0,39 0,44 7,23 6,75 7,53 1.427 1.227 1.247

Pardo 29 10 05 0,45 0,13 0,30 9,51 8,97 9,55 1.727 1.680 1.540

A 241 49 20 26 0,45 0,11 0,47 11,35 8,20 8,57 1.880 1.727 1.847

Vermelho 19 28 30 0,16 0,10 0,55 6,12 6,45 6,32 790 1.067 873

Carioca 33 18 16 0,30 0,28 0,31 3.02 5,60 6,00 - 1.253 1.307

a • 20 dia, após a emergência

b • Me formação 6e vagens

kep. 2 - Coa inoculação

Sep. IX • Bem inoculação e sem nitrogênio

Rap. XXI • Sem inoculação a cc. nitrogênio