Fixação

 

Possibilidades da fixação biológica de NITROGÊNIO no milho

O mercado brasileiro oferece diversos produtos contendo a bactéria Azospirillum brasilense, especialmente na forma líquida, produto que pode ser utilizado no cereal via semente ou em pulverização

Luiz Tadeu Jordão, Engº Agrº, fundador e coordenador do Portal Ciência do Solo, Maringá/PR, [email protected], Fábio Francisco de Lima, Engº Agrº, coordenador de Agronegócios do Portal Ciência do Solo, e Antonio Saraiva Muniz, Engº Agrº, Profº Drº do Departamento de Agronomia da Universidade Estadual de Maringá e Conselheiro Científico do Portal Ciência do Solo

O nitrogênio (N) é constituinte de vários compostos em plantas, destacando-se os aminoácidos, ácidos nucleicos e clorofila. Assim, as principais reações bioquímicas que ocorrem nos vegetais e micro-organismos envolvem a presença do N, tornando- se um dos nutrientes absorvidos em maiores quantidades por plantas de interesse econômico. Por outro lado, durante o processo de obtenção de fertilizantes nitrogenados, principalmente a ureia, é utilizado combustível fóssil, como o gás natural, gerando um produto de elevado custo final. Dessa forma, a adoção de estratégias para aumentar a eficiência de uso do N em diferentes sistemas de produção e suplementar o fornecimento desse nutriente via fixação biológica de nitrogênio (FBN) tornam-se fundamentais para otimizar a produção e maximizar lucros aos agricultores.

Basicamente, o processo de FBN consiste na captação de N atmosférico (N2) por meio de bactérias específicas, as quais desencadeiam inúmeros processos bioquímicos que degradam o N2 no solo em nitrato (NO3-) e amônio (NH4 +), formas estas que são absorvidas pelas plantas. Como exemplo de sucesso da ação dessas bactérias em leguminosas, destaca-se a cultura da soja. Isto porque no cultivo dessa oleaginosa não é utilizado fertilizante nitrogenado durante todo o ciclo da cultura e o fornecimento de N às plantas ocorre exclusivamente via sementes por meio da aplicação de inoculante líquido ou turfoso contendo estirpes de bactérias do gênero Bradyrhizobium, as quais participam dos processos de FBN.

Esses micro-organismos possuem relação simbiótica com o sistema radicular da soja, ou seja, associam-se de forma vantajosa, onde as bactérias degradam o N2 em formas de N assimilável às plantas e alimentam- se de compostos orgânicos liberados pelas raízes denominados exsudatos. Vale ressaltar que o sucesso da FBN nessa cultura está aliado à utilização de inoculante de qualidade e sua aplicação de forma correta via sementes ou sulco de semeadura, bem como a adição de micronutrientes como cobalto, molibdênio e níquel, que, dentre outras funções, participam ativamente dos processos que ocorrem durante a FBN.

Para gramíneas como milho, trigo, arroz, cana-de-açúcar, sorgo e braquiária destacam-se bactérias do gênero Azospirillum. Essas bactérias são de vida livre, podem colonizar raízes, colmos e folhas, fixam N2 sob condições tropicais e promovem o crescimento de plantas por meio da sintetização de hormônios vegetais como auxinas, giberelinas e citocininas, responsáveis, por exemplo, pelo crescimento radicular e, consequentemente, por maior exploração no volume de solo pelas raízes.

Diferentemente do Bradyrhizobium utilizado na soja, o Azospirillum não forma nódulos, não depende da planta para fixar N2 e, consequentemente, apresenta baixa eficiência em fixar N às plantas, motivo este pelo qual não se recomenda a substituição total do N via fertilizante quando utilizado Azospirillum. Ademais, essas bactérias podem ser fortemente afetadas por fatores edafoclimáticos como temperatura, umidade, oxigênio e apresentar, por exemplo, diferentes respostas para cada híbrido de milho cultivado

Os estudos relacionados ao Azospirillum tiveram início na década de 1970, por meio de importantes trabalhos desenvolvidos pela pesquisadora alemã Drª Johanna Döbereiner, que se mudou para o Brasil após a II Guerra Mundial para trabalhar no Instituto de Ecologia e Experimentação Agrícola, hoje Centro Nacional de Pesquisa de Agrobiologia da Embrapa. Desde então, inúmeros pesquisadores avaliaram a eficiência agronômica do Azospirillum em laboratório e a campo. Porém, somente em 2009 foi lançado o primeiro produto comercial contendo estirpes de Azospirillum brasilense para a cultura do milho e do trigo.

Recomendações de uso de Azospirillum — Atualmente, no mercado brasileiro é possível encontrar diversos produtos contendo Azospirillum brasilense, especialmente na forma líquida, com custo aproximado de R$ 12 por hectare. Esses produtos podem ser utilizados de duas formas: via semente ou pulverização. Quando inserida via tratamento de sementes, as bactérias devem ser aplicadas após os fungicidas, inseticidas e micronutrientes, além da necessidade da semeadura ser realizada imediatamente ou, no máximo, até 24 horas após a inoculação. Deve-se atentar também para a temperatura no momento da inoculação, uma vez que o Azospirillum é altamente sensível a temperaturas acima de 35°C.

Por outro lado, a aplicação via pulverização deve ser realizada com o dobro da quantidade de inoculante recomendado e entre os estádios V4 e V8 na cultura do milho, além de conter na calda de pulverização exclusivamente o inoculante. Isto porque ainda não há comprovações científicas quanto à compatibilidade dessas bactérias com a grande maioria dos produtos utilizados para controle de pragas e doenças nas lavouras.

Pesquisa — Durante as safras de 2009/2010 e 2010/2011 realizou-se um estudo na região de Maringá/PR com objetivo de avaliar a resposta do milho de 2ª safra, cultivado após a colheita da soja, em função da adubação nitrogenada e inoculação das sementes de milho com Azospirillum brasilense. O experimento foi desenvolvido em nitossolo vermelho distroférrico de alta fertilidade, semeado na última quinzena do mês de fevereiro por meio de híbridos simples de milho com ciclo precoce e espaçamento de 0,80 metro entrelinhas. Na semeadura, foram utilizados quatro níveis de N (0, 25, 50, 75 kg/ha), tendo com fonte ureia com inibidor da urease (NBPT), e delineamento experimental de blocos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos também receberam 40 kg/ha de P2O5 e 40 kg/ ha de K2O na forma de superfosfato simples e cloreto de potássio, respectivamente. Parte das sementes de milho foram inoculadas com estirpes AbV5 e AbV6 de Azospirillum brasilense, em solução de 100 ml/ha.

Na figura 1, observa-se a produtividade de milho 2ª safra em função da utilização da tecnologia de FBN. Na safra 2009/2010, de modo geral, a cultura desenvolveu-se de forma satisfatória devido, principalmente, às boas condições edafoclimáticas por meio da correção do solo e ao adequado regime de chuvas, bem como a ausência de geadas. A produtividade média de todo experimento dessa safra foi de 6.016 kg/ ha, ou seja, cerca de 100 sacas/ha. Além disso, houve diferença estatística significativa para a inoculação com Azospirillum brasilense, onde os tratamentos que receberam o inoculante produziram em média 423 kg/ha (cerca de 7 sacas/ha) a mais que os tratamentos que não receberam esses micro- organismos.

Já na safra 2010/2011, a lavoura não se desenvolveu da mesma forma como foi observado na safra anterior, pois, além da baixa disponibilidade hídrica durante todo o ciclo da cultura, houve também a ocorrência de duas geadas, reduzindo consideravelmente a produtividade da lavoura. Assim, a produtividade média do experimento nessa safra foi de 2.526 kg/ ha, pouco mais de 42 sacas/ha. Mesmo com redução na produtividade, constatou- se diferença estatística significativa para a inoculação com bactérias do gênero Azospirillum, onde os tratamentos inoculados produziram em média 273 kg/ ha (cerca de 4,5 sacas/ha) a mais que os tratamentos que não receberam o inoculante, comprovando a eficiência desses micro-organismos em fixar N, disponibilizá- lo para as plantas e incrementar o rendimento de grãos.

Atualmente existem diversos trabalhos na literatura brasileira e internacional relacionados aos efeitos do Azospirillum brasilense em condições de milho 1ª safra, os quais em muitos casos possuem resultados satisfatórios quanto à redução parcial da adubação nitrogenada de cobertura em 20% a 30%, devido aos incrementos gerados pela ação desses micro-organismos. Porém, é muito importante ressaltar que sob condições de milho 2ª safra não é recomendada a redução parcial da adubação nitrogenada quando aplicado o inoculante. Isto porque muitos agricultores utilizam quantidades menores de fertilizantes nitrogenados se comparado ao milho 1ª safra e para manter produtividades satisfatórias na 2ª safra (5 a 6 t/ha), ainda é necessária grande demanda nutricional pela cultura, principalmente por N.

Coinoculação de Azospirillum na soja — Estudos preliminares desenvolvidos pela Embrapa Soja apontam que é possível obter incrementos em produtividade na soja por meio da utilização de Azospirillum. Essas bactérias quando coinoculadas com Bradyrhizobium e aplicadas em dose dupla no sulco de semeadura aumentaram a produtividade em cerca de três sacas por hectare. Porém, vale ressaltar que ainda são necessários outros estudos sob diferentes condições de solo e clima a fim de validar a eficiência agronômica dessas bactérias na cultura da soja.

Apesar da baixa eficiência em fixar N quando comparado às bactérias do gênero Bradyrhizobium empregadas amplamente na cultura da soja, a tecnologia do Azospirillum pode ser considerada viável na cultura do milho, desde que utilizada com critérios e como ferramenta de suplementação de N às plantas, principalmente no caso do milho de 2ª safra, uma vez que o custo dos produtos disponíveis no mercado é baixo e o incremento em produtividade, na maioria dos casos, é satisfatório.