Inoculação com Azospirillum brasilense, e manejo da adubação nitrogenada na cultura do trigo cv. BRS Guamirim

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1 Inoculação com Azospirillum brasilense, e manejo da adubação nitrogenada na cultura do trigo cv. BRS Guamirim Alex Natã Bazzanezi 1 Jaqueline Huzar Novakowiski 1, Itacir Eloi Sandini 2 1 Acadêmicos do curso de Agronomia da UNICENTRO, Guarapuava, PR. bazzanezi_alex@hotmail.com, jaquehuzar@hotmail.com. 2 Eng. Agr. Professor da UNICENTRO. isandini@hotmail.com O trigo é um dos principais cereais consumidos no mundo, logo a maximização da produtividade é de extrema importância, tendo em vista a necessidade de atendimento em termos de quantidade e qualidade ao mercado consumidor. Para tanto, faz-se necessário um suprimento nutricional adequado da cultura. Nesse sentido, o nitrogênio (N) constitui o macroelemento mais limitante na produtividade do trigo, uma vez que, determina o número de afilhos ou perfilhos, sendo essencial na fase de formação dos nós, no início do alongamento (SALA et al., 2005). Entretanto, doses excessivas podem provocar o acamamento da planta e prejudicar a qualidade do grão (ZAGONEL et al., 2002). Apesar do N 2 ser um dos elementos mais abundantes na atmosfera (GOMES et al., 2005), é uma molécula muito estável e, portanto sua pronta assimilação pela maioria dos seres vivos é limitada, requerendo sua transformação para uma forma combinada que facilite sua assimilação (MARIN et al., 1999). Assim, de acordo com Cantarella (2007) a fixação biológica de nitrogênio (FBN) é um processo essencial para transformar o N 2 na forma inorgânica combinada NH 3, e a partir daí, em formas reativas orgânicas e inorgânicas, as quais são vitais em sistemas biológicos. A reação de redução do N 2 a NH 3 é realizada por microrganismos que contém a enzima nitrogenase e são conhecidos como fixadores de N 2 ou diazotróficos (BERGAMASCHI, 2006; CANTARELLA, 2007). Dentre as bactérias que podem realizar uma possível simbiose com gramíneas destacasse as do gênero Azospirillum ssp. A otimização dessa possível simbiose Azospirillum spp Gramíneas poderá resultar em incrementos de produtividade e também diminuição dos custos de produção, principalmente da aquisição de adubos nitrogenados (Okon & Vanderleyden, 1997). O efeito benéfico da inoculação tem sido apresentado em vários trabalhos (Döbereiner & Baldani, 1982), que relatam os efeitos não só na fixação biológica de N, mas também, das produção de promotores de crescimento das planta por parte das bactérias diazotróficas. Acreditasse que a adubação convencional de N via adubo químico possa ser diminuída ou até mesmo substituída pela inoculação com bactérias que promovam a FBN. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da inoculação de Azospirillum brasilense, cepas Abv5 + Abv6), com e sem o uso de N na base e doses crescentes de N em cobertura da cultura do trigo cv. BRS Guamirim em condições de campo. O experimento foi conduzido na cidade de Guarapuava (PR), a altitude média para a região fica em torno de 1100m, sendo o clima da região classificado, segundo Köppen, como Cfb, ou seja, subtropical mesotérmico úmido (IAPAR, 2011). O solo é do tipo Latossolo Bruno Distroférrico Típico (EMBRAPA, 2006). 1

2 O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, em um esquema fatorial de 2 (com e sem a inoculação de sementes) x 2 (com e sem adubação de base = 28 kg ha -1 de N) x 5 doses de N em cobertura (0, 60, 120, 180 e 240 Kg ha -1 de N). As sementes, quando inoculadas, receberam 5 ml por kg de semente. A cepa utilizada foi Abv5 + Abv 6, fornecida pela empresa Total Biotecnologia, numa concentração de 10 8 unidades formadoras de colônias. A cultivar de trigo utilizado foi Guamirim. A semeadura do trigo foi realizada no dia 10 de julho de 2010 em sistema de plantio direto em sucessão ao milho. A adubação de base foi realizada com e kg ha- 1 de NPK para os tratamentos com e sem N na base, respectivamente. O potássio (40 kg ha -1 de K 2 O) foi aplicado a lanço, após semeadura. O nitrogênio, em conformidade com os tratamentos, foi aplicado no início do perfilhamento. A produtividade de grãos foi avaliada efetuando-se a colheita das plantas das sete linhas centrais da parcela totalizando uma área útil de 8,4 m². Após pesagem dos grãos e correção da umidade para 13% o valor foi convertido para kg ha -1. Os componentes da produtividade avaliados foram o número de espigas/m², grãos/espiga, peso de hectolitro e massa de mil grãos. O número de espigas/m² foi avaliado por meio da contagem das espigas após o corte das plantas em uma área correspondente a 0,4 m² da parcela. Destas espigas, obteve-se uma subamostra de 15 espigas que depois de debulhada, fez-se a contagem dos grãos estimandose o número de grãos/espiga. A massa de mil grãos, por sua vez, foi avaliada por meio da pesagem de uma amostra de 300 grãos, obtendo-se o valor em gramas. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo meio do programa estatístico Sisvar, e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Na Tabela1, é apresentado o resumo da analise de variância, onde se observa quais os fatores de variação estudados, as variáveis analisadas bem como se há ou não diferenças significativas dentro das mesmas para os fatores de variações, e os graus de liberdade da analise de variância. Tabela 1. Resumo da análise de variância com os fatores de variação, graus de liberdade (GL) e quadrados médios para as variáveis avaliadas no experimento. Guarapuava, PR, Quadrados médios Fator de GL variação Produtividade Espigas Grãos por Peso do Massa de mil (kg ha -1 ) por m² espiga hectolitro grãos (g) Bloco ,64 ns 2279,42 ns 15,59 ns 2,31 ns 1,82 ns Base (B) ,51 ns 180,00 ns 17,11 ns 44,71 ** 5,48 ns Inoculação (I) ,81 ns 4205,00 * 0,88 ns 5,84 ns 0,62 ns Cobertura (C) ,92 ** 17039,20 ** 58,65 ** 13,92 ** 8,15 ns B x I ,01 ns 396,05 ns 29,52 ns 1,71 ns 1,11 ns B x C ,17 ns 56,81 ns 7,81 ns 10,54 ** 4,05 ns I x C ,53 ns 1189,75 ns 6,54 ns 2,54 ns 10,26 ns B x I x C ,61 ns 1621,49 ns 5,29 ns 3,81 ns 0,91 ns Erro ,44 924,27 12,39 1,62 5,60 Média ,43 24,16 74,16 38,84 CV % 11,67 8,16 14,57 1,71 6,09 ns Não significativo; * Significativo a 5% e ** significativo a 1% de probabilidade pelo Teste F. 2

3 Ao analisar o fator de variação adubação de base (Tabela 2), observaram-se diferenças significativas apenas para peso do hectolitro, onde foi verificado que o N na base contribuiu para aumentar seu valor. Tabela 2. Produtividade, espigas por m², grãos por espiga, peso do hectolitro (PH) e massa de mil grãos de trigo cv. BRS Guamirim com e sem a aplicação de 28 kg ha -1 de nitrogênio (N) na base. Guarapuava, PR, Tratamento Produtividade Espigas Grãos Massa de (kg ha -1 PH ) por m² por espiga mil grãos (g) Sem N base 2748 a 370,93 a 24,62 a 73,41 b 39,11 a Com N base 2803 a 373,93 a 23,69 a 74,91 a 38,58 a Médias ,43 24,16 74,16 38,84 CV % 11,67 8,16 14,57 1,71 6,09 ns Não significativo; * Significativo a 5% e ** significativo a 1% de probabilidade pelo Teste F. Na Tabela 3 são apresentadas as médias para inoculação ou não com Azospirillum brasilense. Verificou-se que a única variável que apresentou diferença significativa foi espigas por m 2, onde se observou que a inoculação promoveu aumento nesse número. Como, a definição do potencial produtivo em Poaceas, ocorre nos estágios iniciais de desenvolvimento da cultura, a inoculação das sementes pode ter promovido melhor nutrição das plantas estimulando as mesmas a perfilharem e como consequência aumentarem o número de espigas férteis. Tabela 3. Produtividade, espigas por m², grãos por espiga, peso do hectolitro (PH) e massa de mil grãos de trigo cv. BRS Guamirim com e sem inoculação de Azospirillum brasilense. Guarapuava, PR, Tratamento Produtividade Espigas Grãos por Massa de (kg ha -1 PH ) por m² espiga mil grãos (g) Sem inoculação 2738 a 365,18 b 24,05 a 73,89 a 38,76 a Com inoculação 2813 a 379,68 a 24,26 a 74,43 a 38,93 a Médias ,43 24,16 74,16 38,84 CV % 11,67 8,16 14,57 1,71 6,09 ns Não significativo; * Significativo a 5% e ** significativo a 1% de probabilidade pelo Teste F. Na Figura 1 são apresentadas as curvas de regressão para a variável produtividade em função das doses crescentes de N em cobertura para os fatores de variação inoculação e N de base. A máxima eficiência técnica para o tratamento com inoculação e N em base, seria obtida pelo uso de 199 kg ha -1 de N em cobertura com produtividade estimada de 3052 kg ha -1. A melhor produtividade estimado seria obtida no tratamento com inoculação sem N na base (3139 kg ha -1 com 184 kg ha -1 de N em cobertura). Quando não realizada a inoculação, mas se utilizou N base, observou-se resposta linear da produtividade em função das doses crescentes de N. O tratamento sem inoculação sem N base, alcançou sua maxima eficiencia técnica pelo uso de 222 kg ha -1 de N em cobertura com produtividade estimada de 3126 kg ha -1 de trigo. 3

4 Figura 1. Produtividade de trigo cv. BRS Guamirim com e sem inoculação de Azospirillum brasilense e adubação nitrogenada de base em função das doses de nitrogênio em cobertura. Guarapuava, PR, Na Figura 2 são apresentados as curvas de regressão para as demais variáveis avaliadas. Para espigas por m 2, observou-se resposta quadrática dos tratamentos inoculados com N em base, não inoculado com N em base e inoculados sem N na base, obteve-se resposta linear para o tratamento sem inoculação e sem N em base. Para massa de mil grãos, obteve-se respostas quadraticas significativas, para inoculação com N na base. O peso do hectolitro mostrou-se responsivo, para todos os tratamentos de base e inoculação, até a dose intermediária de N (120 kg ha -1 ). Por fim, para a variável grãos por espiga obteve-se respostas quadraticas, para os tratamentos inoculados sem N em base e sem inoculação sem N na base, os demais tratamento apresentaram resposta linear as crescentes doses de N em cobertura. 4

5 (A) (B) (C) Figura 2. Espigas por m 2 (A), peso do hectolitro (B),massa de mil grãos (C) e grãos por espiga (D), com e sem inoculação de Azospirillum brasilense e adubação nitrogenada de base (28 kg ha -1 de N) em função das doses crescentes de N em cobertura. Guarapuava, PR, NS- Não significativo,*significativo a 5% de probabilidade e **Significativo a 1% de probabilidade. Conclui-se, que a inoculação da cultura do trigo, cultivar BRS Guamirim, com bactérias da espécie Azospirillum brasilense, cepa Abv 5/6, não resultou em diferenças estatisticas para a produtividade. Porem, incrementos na produção de trigo são notados quando o mesmo é inoculado, devendo por tanto efetuar estudos com outras cepas para encontrar a que melhor se associa com essa cultivar de trigo. Contudo, vale ressaltar que somente a inoculação do trigo não garante altas produtividades, tendo-se obtido respostas significativas quando doses de N são fornecidos em cobertura para a cultura, mesmo para tratamentos inoculados. Nota-se também que os componentes de rendimento da cultura avaliados são mais influenciados pela adubação de base e cobertura do que pela inoculação das sementes para esse cultivar. (D) 5

6 Referencias BERGAMASCHI, C. Ocorrência de bactérias diazotróficas associadas as raízes e colmos de cultivares de sorgo. Dissertação (Mestrado em Microbiologia Agrícola), Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre: RS, p. BODDEY, R.M.; BALDANI, V.L.D.; BALDANI, J.I.; DÖBEREINER, J. Effect of inoculation of Azospirillum spp. on nitrogen accumulation by field-grown wheat. Plant and Soil, Dordrecht, v.95, p , CANTARELLA, H. Nitrogênio. In: Fertilidade do solo. NOVAIS, R.F.; ALVAREZ, V.H.; BARROS, N.F; FONTES, R.L.; CANTARUTTI, R.B.; NEVES, J.C.L. (Eds.), Viçosa, MG: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, p , CONAB. Companhia Nacional de Abastecimento. Trigo: importações brasileiras, por país de origem. Disponível em: < arquivos/11_01_13_11_01_40_0202_import_complexo_soja_e_trigo..pdf> acesso em 08/02/11. DOBBELAERE, S. et al. Plant growth-promoting effects of diazotrophs in the rhizosphere. Critical Reviews in Plant Sciences, Amsterdam, v.22, n.2, p , DÖBEREINER, J.; BALDANI, J.I. Bases científicas para uma agricultura biológica. Ciência e Cultura, Rio de Janeiro, v.34, p , EMBRAPA. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Brasília: Embrapa-SPI; Rio de Janeiro: Embrapa-Solos, p. GOMES, A.A.; REIS, V.M.; BALDANI, V.L.D.; GOI, S.R. Relação entre distribuição de nitrogênio e colonização por bactérias diazotróficas em cana-de-açúcar. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.40, n.11, p , IAPAR. Instituto Agronômico do Paraná. Cartas climáticas do Paraná. Disponível em: < acesso em 08/02/11. MACHADO, A.T.; MAGNAVACA, R. Estresse Ambiental: o milho em perspectiva. Rio de Janeiro: AS-PTA, p. MARIN, V.A.; BALDANI, V.L.D.; TEIXEIRA, K.R.S.; BALDANI, J.I. Fixação biológica de nitrogênio: bactérias fixadoras de nitrogênio de importância para a agricultura tropical. Embrapa Agrobiologia, Seropédica: Rio de Janeiro, Documento 91, abril, p OKON, Y.; VANDERLEYDEN, J. Root-associated Azospirillum species can stimulate plants, Applied and Environmental Microbiology. New York, v.63, n.7, p , RONCATO-MACCARI, L.D.B. et al. Endophytic Herbaspirillum seropedicae expresses nif genes in gramineous plants. FEMS Microbiology Ecology, Amsterdam, v.45, p.39-47, SALA, V.M.R.; FREITAS, S. dos S.; DONZELI, V.P.; FREITAS, J.G.; GALLO, P.B.; SILVEIRA, A.P.D. da. Ocorrência e efeito de bactérias diazotróficas em genótipos de trigo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 29, n. 3, p ,

7 SILVA, Edson Cabral da et al. Doses e épocas de aplicação de nitrogênio na cultura do milho em plantio direto sobre Latossolo Vermelho. Rev. Bras. Ciênc. Solo [online]. 2005, vol.29, n.3, pp ISSN ZAGONEL, J.; VENANCIO, W.S.; KUNZ, R.P.; TANAMATI, H. Doses de nitrogênio e densidades de plantas com e sem um regulador de crescimento afetando o trigo, cultivar OR-1. Ciência Rural, v. 32, n. 1, p ,