4.1 - Introdução. Fontes. Nitrogênio: requerido em grande quantidade pelas plantas. Nitrogênio do solo. Fertilizantes

Transcrição

1 4 Fixação do Nitrogênio 1

2 4.1 - Introdução Nitrogênio: requerido em grande quantidade pelas plantas Nitrogênio do solo Fertilizantes Fontes FBN Nitrogênio: abundante na natureza (Fonte: Hungria et al., 1994) 2

3 Ciclo do Nitrogênio (Fonte: Adaptado de 3

4 Ar atmosférico N 2 Microorganismos fixadores Forma amoniacal utilizável pelas plantas De maneira geral a fixação simbiótica supre de 40 a 85% das necessidades das plantas em NITROGÊNIO Quantidades desprezíveis até 150 a 200 kg/ha 4

5 Gêneros importantes: -Allorhizobium; -Azorhizobium; -Bradyrhizobium**; ** Mais importantes para a fixação de nitrogênio. -Mesorhizobium; -Rhizobium**; -Sinorhizobium 5

6 1ª Fábrica de inoculantes no Brasil 1956 em Pelotas (RS) Produção de inoculantes Assistência Técnica do Grupo da Secretaria da Agricultura do RS Fonte: Cardoso et al. (1992) 6

7 4.2 Formação e funcionamento dos nódulos -Desenvolvimento dos pelos radiculares; -Eliminação de exudatos atração das bactérias -Encurvamento dos pelos radiculares; -Formação do filamento de infecção; -Penetração das bactérias; -Desenvolvimento e crescimento dos nódulos. 7

8 Figura: Início da formação de nódulo radicular em uma planta leguminosa 8

9 Figura: Nódulos já formados 9

10 Figura: Nódulos já formados 10

11 Nódulos ativos -Coloração interna do nódulo Vermelha -Bactérias através da NITROGENASE Leghemoblobina Quebram a tripla ligação do N 2 até reduzí-lo a NH 3 -Incorporados íons H + NH 4 Incorporados às proteínas 11

12 4.3 Fatores que interferem na associação Fatores do solo -Acidez do solo -- A maioria das bactérias fixadoras de N são pouco tolerantes a acidez do solo; -- A simbiose das leguminosas é mais sensível à acidez do solo que a planta ou a bactéria individualmente. 12

13 própria acidez -- A falta de nodulação: acidez falta de cálcio -- Éinteressante ressaltar que muitos nutrientes têm sua disponibilidade diminuída em condições de elevada acidez ou baixo ph. 13

14 14

15 - Cálcio e Magnésio -- O teor de cálcio está relacionado com o encurvamento dos pelos radiculares; -- Crescimento celular: a lamela média é constituída por pectatos de cálcio e magnésio. 15

16 - Nitrogênio mineral disponível -- A presença de N mineral no solo pode interferir na iniciação e desenvolvimento dos nódulos; -- Excesso de Nitrato pode: Diminuir a intensidade na deformação dos pêlos radiculares; Diminuir a adesão do rizóbio às paredes dos pêlos; Diminuir o número de cordões de infecção e aumentando o número de abortos dos eventos iniciais de infecção. Fonte: Franco e Dobereiner (1988). 16

17 Figura: Efeito de N mineral (sulfato de amônio) na nodulação do feijoeiro em Siqueira Campos (PR). (IAPAR, 1989). 17

18 -Micronutrientes Ferro e Molibdênio -- Constituintes da enzima NITROGENASE Redução do N 2 -- Menor síntese de nitrogenase Redução na fixação biológica do N 2 18

19 Em Minas Gerais Aumento na produtividade com aplicações foliares de Mo em doses de 70 a 80 g/ha em feijão Cobalto Está associado ao funcionamento da LEGHEMOGLOBINA Transporte de O 2 19

20 - Outros Nutrientes Fósforo, potássio e outros são importantes para a fixação simbiótica. Figura: Efeito de doses de fósforo na nodulação do feijão IAPAR (1989). 20

21 Figura: Desenvolvimento de nódulo junto aos grânulos de superfosfato triplo em raízes de feijão (IAPAR, 1989). 21

22 Temperatura -- Os microrganismos que realizam a fixação são denominados mesófilos 10 o C < T o C < 37 o C -- Temperaturas ótimas ao redor de 30 o C -- Alguns toleram temperaturas mais altas como é o caso do Rhizobium tropici para o feijão em relação ao Rhizobium leguminosarum bv. phaseoli. 22

23 Umidade e aeração A deficiência hídrica ou falta de aeração pode interferir provocando: -Diminuição da infecção dos pêlos radiculares pelo rizóbio; - Redução no crescimento podendo até inibir por completo a produção de nódulos. 23

24 4.4 - Especificidade Existe especificidade entre planta e bactéria. -Soja: Rhizobium japonicum - Feijão: Rhizobium leguminosarum bv. Phaseoli Rhizobium tropici -Tremoço: Rhizobium lupim -Alfafa: Rhizobium melioti 90% da produção brasileira de inoculantes édestinado para a cultura da soja. 24

25 Figura: Potencial de fixação de N de estirpes de rizóbio em feijoeiro cv. Carioca (IAPAR, 1989). 25

26 4.5 Inoculantes e Inoculação Inoculante: veículo contendo grande quantidade de bactérias normalmente 10 8 ou 10 9 rizóbios/g do produto. Veículo: turfa ou líquido Inoculação: é a prática que permite a colocação das bactérias em contato com as sementes. 26

27 Tabela: Início da fixação de N em alguns cultivares de feijão inoculados com mistura de cinco estirpes de Rhizobium leguminosarum bv phaseoli. (IAPAR, 1989). 27

28 Inoculantes Hungria e Campos (2000) -Turfosos ,6% -Líquidos ,5% -Pó molhável ,9% Nos últimos anos parece existir preferência por parte do agricultor na utilização de inoculante na forma líquida. Turfoso maior proteção para as bactérias 28

29 29

30 Página 23 do arquivo 30

31 Tipos de inoculação -No solo Pouco usado em função das dificuldades práticas de realização. -Na semente É a maneira mais utilizada em função da praticidade. Inoculante sementes tambor giratório betoneira 31

32 Turfoso Líquido 32

33 33

34 Cuidados - Adquirir o inoculante de Laboratórios registrados no Ministério da Agricultura; -Deve ser verificado o prazo de validade do produto; -Conservar o inoculante em local de baixa luminosidade; - Entre a produção e a utilização o inoculante deve ser conservado em temperaturas entre 5 e 10 o C; - No caso do tratamento de sementes, realizar a inoculação como última operação. 34

35 4.6 Avaliação da eficiência da inoculação Pode ser feita através: -Contagem do número de nódulos; -Peso dos nódulos secos; -Coloração dos nódulos; -Teores de N nas folhas; -Produtividade da cultura. 35

36 Inoculação de Sementes em Gramíneas Estudos estão sendo realizados Viabilidade 36

37 Azospirillum brasilense 37

38 Bactérias Azospirillum lipoferum Azospirillum brasilense Azospirillum fluminensis e outros As bactérias ocupam o espaço intercelular, não penetrando no interior das células; Em cana a contribuição média é de 40% em termos de fornecimento de N na fixação; 38

39 Além da fixação de N existe também o efeito de fitohormônios e aumento na absorção de água e nutrientes; Dependendo da quantidade de N disponível no solo existe diferença na resposta à inoculação semelhante ao que ocorre com as leguminosas. 39

40 Em Ponta Grossa PR, a contribuição do Azospirillum brasilense foi de 30% a mais de grãos de milho; Em Botucatu SP a inoculação da bactéria + 40 kg/ha de N produziu o equivalente a aplicação de 80 kg/ha de N em milho. 40

41 Em milho, o Azospirillum seropedicum aumentou em 400 kg/ha a produção de grãos em relação ao tratamento testemunha se igualando à utilização de 40 kg/ha de N; Existem 5 estirpes de bactérias sendo produzidas em laboratórios, que deverão disponibilizar inoculante para Cana-de-açucar e outras culturas. 41

42 Sem Com Selvíria MS (2010/11) 42

43 Sem Com 43

44 Produtividade: 26% superior ao não inoculado Com Azospirillum Sem Azospirillum (3.056 kg/ha) (3.839 kg/ha) 44