Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento 03

ISSN 1676-6709
Dezembro/2003

Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
Centro Nacional de Pesquisa em Agrobiologia
Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento

Efeito do manejo sobre a FBN na cultura da soja avaliada através da técnica de ureídos

Ricardo Antônio Tavares de Macedo
Lincoln Zotarelli
Segundo Urquiaga
Robert Michael Boddey
Bruno José Rodrigues Alves
Seropédica – RJ
2003

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ã Embrapa 2003

MACEDO, R. A. T.; ZOTARELLI, L.; URQUIAGA, S.; BODDEY, R. M.;
ALVES, B. J. R. Efeito do Manejo sobre a FBN na cultura da soja avaliada através da técnica de ureídos. Seropédica: Embrapa Agrobiologia, dez. 2003. 26 p. (Embrapa Agrobiologia. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento, 03).

ISSN 1676-6709 1. Soja. 2. Fixação biológica de nitrogênio. 3. Diluição isotópica. I.Zotarelli, L., colab. II. Urquiaga, S., colab. III. Boddey, R. M., colab. IV.
Alves, B. J. R., colab. V. Embrapa. Centro Nacional de Pesquisa de Agrobiologia (Seropédica, RJ). VI. Título. VII. Série. CDD 583.74

Efeito do Manejo sobre a FBN na cultura da soja avaliada através da técnica de ureídos
Ricardo Antônio Tavares Macedo1, 2
Lincoln Zotarelli1, 2
Segundo Urquiaga2
Robert Michael Boddey2
Bruno José Rodrigues Alves2

Resumo

O alto índice de colheita de N na cultura da soja exige que o processo de FBN ocorra em altos níveis para que culturas sucessoras possam se beneficiar do N derivado da FBN deixados nos resíduos de colheita. Objetivou-se avaliar como alguns procedimentos de manejo da cultura da soja influenciam a eficiência do processo simbiótico. Paralelamente, foi levantada a efetividade da técnica de abundância relativa de ureídos (ARU%) como
indicadora da FBN para a cultura da soja com apenas uma amostragem, realizada no estágio R3/R4. Os tratamentos analisados referiram-se a diferentes históricos de plantio, de preparo do solo e diferentes densidades de plantio. Os dados de ARU% obtidos em algumas áreas plantadas com soja, foram correlacionados com os provenientes da técnica isotópica de abundância natural de 15N (ä15N), que foi realizada nas plantas crescidas no mesmo local e
efetuada no final do ciclo pela análise dos grãos da soja. Ervas invasoras foram usadas como controle da abundância natural de 15N do N disponível do solo. A correlação obtida entre a técnica de ureídos e a de abundância natural de 15N mostrou que a primeira pode fornecer um bom indicador da proporção do N acumulado pela cultura da soja, derivado da FBN (r2 = 0,72). O cultivo da soja em áreas tradicionalmente voltadas para a produção desta cultura, sob sistema com mínimo revolvimento do solo e/ou com um estande estabelecido com maior densidade de plantas possível, foram
estratégias que mostraram-se mais adequadas para otimizar a contribuição da FBN para a cultura da soja.

1 Aluno de pós-graduação da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ).
2 Centro Nacional de Pesquisa de Agrobiologia (CNPAB).

Management Effects on BNF in Soy Bean Crops Evaluated by the Ureide Technique

Abstract

The high N harvest index of the soybean crop requires a highly effective BNF process in order to succeeding crops can also benefit from this process trough decomposition of soybean harvest residues. The aim of this work was to evaluate how some practices involved on soybean crop management could influence BNF. Concurrently, the efficiency of the relative ureide abundance technique (%RUA) was evaluated for their suitability in the estimation of BNF to soybean by analysing only one plant sample made at R3/R4 phenological stage. Soybean under different cropping histories, soil tillage and plant densities were evaluated. The %RUA obtained from soybean cropped areas was related to BNF estimates made through the use of 15N natural abundance technique that was applied to the plants grown in the same place where %ARU was applied but only soybean grains obtained at harvest and weed species were analysed. Weeds were used as the control of plant available 15N in the soil. The correlation obtained between %ARU and BNF from the 15N techique showed that %ARU could be a ship and reasonable indicator of the proportion of plant N derived from BNF integrated for the whole plant cycle (r2 = 0,72). Using this technique in traditional soybean cropping areas, where minimum tillage and high plant densities were used, there was a strong indication that contribution of BNF to soybean plants was optimised.

Introdução

A cultura da soja é, entre as culturas de grãos, a que demanda as maiores quantidades de N para o seu desenvolvimento, quantidades estas que chegam a ser superiores a 300 kg de N ha-1 e que podem ser obtidas através do processo da fixação biológica de nitrogênio.

O processo de FBN é regulado por fatores intrínsecos à planta e ao microrganismo, e por fatores do ambiente em que a simbiose ocorre (Giller, 2001). No caso da cultura da soja, plantada no Brasil, a pesquisa voltada para a adaptação das variedades ao clima tropical e aos solos ácidos, associada ao desenvolvimento de inoculantes de Bradyrhizobium spp. mais eficientes, proporcionou a esta cultura um potencial para auto-suficiência no uso do N (Alves et al., 2003).

A existência de variedades produtivas e que, em sua maioria, formam sistemas simbióticos, fixadores de N2 capazes de garantir a produtividade da cultura, trouxe uma certa despreocupação em relação a este nutriente para a cultura da soja. Contudo, foi demonstrado que o elevado índice de colheita de N da soja exige elevadas contribuições da FBN para garantir um balanço positivo de N para o solo (Meyer, 1997; Zotarelli et al., 2002), condição esta
importante para garantir um suprimento extra de N para as culturas sucessoras e evitar a perda de matéria orgânica do solo (Sisti et al., 2004).

Algumas práticas agrícolas podem regular a oferta de N do solo para a planta, e com isso, no caso da soja, influenciar diretamente na proporção do N derivado da FBN. Os cultivos que precedem ao da soja, podem ser elementos de influência para a contribuição da FBN. Resíduos de alta relação C/N tendem a imobilizar o N disponível do solo e, com isso, o sistema fixador de N2 se estabelece mais rapidamente, garantindo maiores contribuições da
FBN para a cultura (Van Kessel & Hartley, 2000). Por outro lado, uma vez que a resposta eficiente da FBN depende da população de Bradyrhizobium no local da instalação da cultura, nem sempre a baixa contribuição da FBN pode ser explicada pela maior disponibilidade de N do solo, especialmente em áreas onde, há muitos anos, não se cultiva a soja. Mesmo em áreas onde a inoculação da soja já foi feita anteriormente, e, por isso, já existe uma população estabelecida de rizóbio no solo, a reinoculação ainda pode garantir ganhos de produção da ordem de 4 a 5% para esta cultura (Nishi, 1995).

Além da rotação de culturas usada, a forma de plantio também pode exercer um efeito muito significativo sobre a disponibilidade de N do solo. Nos sistemas de preparo onde ocorre a maior movimentação do solo, forma-se um ambiente mais favorável à decomposição da matéria orgânica do solo, com o conseqüente aumento nas taxas de mineralização do N (Drinkwater et al., 2000). Assim como o sistema de plantio, a densidade de plantas também passa a ser uma questão agronômica de relevância quando se avalia a disponibilidade de N no solo para a soja. Diferentes densidades de
plantas implicam em diferentes taxas de consumo de N do solo pelas próprias plantas de soja, uma vez que a quantidade de N disponível por cada planta diminui. O maior consumo de N, provocado pelo maior número de plantas, proporcionará maior estímulo para a FBN, se comparado à uma área com menor população de plantas (Gan et al., 2002).

Mesmo existindo fortes indícios de que as práticas mencionadas acima podem influenciar diretamente a FBN, ainda são poucos os estudos disponíveis para a cultura da soja. Assim, o objetivo deste estudo foi o de avaliar o efeito da cultura anterior, das formas de preparo do solo e da densidade de plantas sobre a contribuição da FBN para a cultura da soja.

A contribuição da FBN pode ser estimada pelas técnicas de abundância relativa de ureídos (ARU%) e abundância natural de 15N (delta 15N). A primeira técnica é baseada no fato de que a produção de ureídos está estreitamente relacionada com a atividade de FBN presente em várias leguminosas, onde se inclui a soja (McClure et al., 1979). Mais recentemente, avaliou-se o potencial do emprego da técnica de ureídos, através de amostragens entre os estágios de desenvolvimento da planta de soja, denominados R3-R4, como indicadora da FBN para a cultura da soja (Herridge & Peoples, 2002). De acordo com estes autores, a análise da abundância relativa de ureídos apenas neste estágio pode permitir uma
estimativa confiável da contribuição da FBN integrada para todo o período de desenvolvimento da cultura. Além da necessidade da confirmação da avaliação pontual proposta por estes autores, neste estudo foi analisada a possibilidade do uso da análise de solutos em extratos em água quente dos tecidos de caule, ao invés da análise da seiva bruta, como foi realizada por tais autores.

Material e Métodos

Áreas avaliadas
As amostras de plantas de soja foram obtidas de diferentes áreas dedicadas à produção comercial., ou para fins experimentais, situadas na fazenda experimental da Cooperativa Agrícola Mourãoense (COAMO), em Campo Mourão, PR, no Centro de Nacional de Pesquisa de Soja (Embrapa Soja) em Londrina, PR, e na Fazenda Floresta do Lobo, em Uberlândia, MG. As duas primeiras áreas foram utilizadas para as avaliações da FBN para a
soja plantada em áreas com históricos de plantios diferentes, e para soja conduzida sob plantio convencional e direto. Da área de Uberlândia, região dos Cerrados, e também da área da Embrapa Soja, em Londrina, foram retiradas amostras de plantas de soja para avaliar o efeito da densidade de plantio sobre a FBN. A COAMO possui uma propriedade experimental., e de produção, onde são implantados diversos sistemas de produção de soja, entre
eles, áreas plantadas com soja pela primeira vez, integração lavoura-pecuária, sucessão e rotações de culturas com idades diferentes. Na área da Embrapa Soja, foram feitas amostragens em um experimento envolvendo práticas de preparo do solo, estabelecido havia 8 anos, onde se estudava uma rotação de
culturas envolvendo a soja, conduzida com preparo do solo convencional ou sob plantio direto. Devido à proximidade existente entre as áreas experimentais, as características relativas ao ambiente de cultivo (clima, solo e topografia) são similares. Tanto as áreas amostradas na Embrapa
Soja quanto as de Campo Mourão compreendiam solos classificados como Latossolo Vermelho distroférrico. O relevo pôde ser definido como suave ondulado. As áreas amostradas na propriedade da COAMO, correspondiam a talhões com 2 a 5 ha, dependendo do local amostrado. O experimento amostrado na Embrapa Soja, com tratamentos de preparo do solo possuía parcelas experimentais com uma área de 6,0 x 12 m2, com delineamento experimental em blocos inteiramente casualizados com 3 (experimento com vários tratamentos de preparo do solo) e 4 repetições (experimento para avaliação do plantio direto x convencional). Ainda, na Embrapa Soja, utilizou-se uma área com parcelas de 3 x 3 m, onde se comparou a influência da densidade de 260.000 e 360.000 plantas por hectare sobre a ARU% em diferentes cultivares de soja.

Em Uberlândia, foi feita uma investigação similar, porém com maior número de população de plantas de soja por hectare, a área estudada situava-se na Fazenda Floresta do Lobo, propriedade da Empresa Pinusplan. O solo foi classificado como Latossolo Vermelho distrófico e textura argilosa. O relevo foi definido como plano a suave ondulado. A área amostrada correspondeu a um talhão com aproximadamente 5 ha.

Amostragem de plantas

As amostragens de plantas de soja foram feitas nas safras de verão de 2000/2001 e 2001/2002, em Londrina e Campo Mourão, PR, nas áreas com diferentes históricos de plantio, de preparo do solo e densidades de plantio. Em Uberlândia, a amostragem para avaliação do efeito da densidade de plantio foi feito na safra de 2000/2001.
Uma primeira amostragem foi feita quando as plantas se encontravam entre os estágios de desenvolvimento R3 e R4. Este estádio de desenvolvimento compreende a época floração/enchimento de grãos, fase de elevada atividade da enzima nitrogenase (Jacob Neto & Duque, 1981) e transporte de N, as quais seriam analisadas para abundância relativa de ureídos afim de se estimar a FBN para a cultura da soja (Herridge & Peoples, 2002).

Para fins de calibração da técnica de ureídos, fez uma nova amostragem de plantas na colheita de grãos, exceto na área de Uberlândia, cujo material amostrado foi utilizado para quantificação da FBN pela técnica de abundância natural de 15N. Nesta ocasião, plantas invasoras não leguminosas também foram colhidas para serem utilizadas como testemunhas para a técnica isotópica. As estratégias de amostragem variaram em função das dimensões
das parcelas usadas nos estudos de efeito de preparo do solo e histórico de plantio. Nos talhões amostrados na COAMO, percorre use a área do talhão, em ziguezague, recolhendo-se uma planta de 15 a 20 pontos dentro do percurso, para compor uma amostra. O percurso foi feito 3 vezes em cada área, exceto na amostragem realizada na safra 2000/2001. Na área experimental da Embrapa Soja, cerca de 10 plantas de cada parcela foram retiradas aleatoriamente do experimento de preparo do solo.

Na Fazenda Floresta do Lobo, cuja área foi dedicada para o estudo da densidade de plantas, as amostragens foram feitas considerando-se o número de plantas existente em 1 metro linear. O mesmo foi feito em relação a área da Embrapa Soja, selecionada para o estudo de densidade de plantio.

Análises das amostras

Abundância Relativa de Ureídos

Para a determinação da abundância relativa de ureídos, o caule e os pecíolos das plantas de soja amostradas foram separados e, imediatamente, postos a secar em estufa à 65ºC para evitar deterioração dos solutos nitrogenados presentes no caule (Herridge, 1984). Após a secagem, o caule foi moído à 10 a 20 mesh (moinho tipo Wiley). O procedimento de análise de solutos nitrogenados seguiu o descrito por Peoples et al. (1989). A extração de solutos
nitrogenados do material de caule moído foi feita adicionando-se 25 ml de água destilada em tubo de ensaio (3 x 30 cm) contendo 500 mg do material moído. Os tubos foram aquecidos até ebulição, ficando neste estado por 3 minutos, quando foram deixados esfriar até temperatura ambiente. A extração foi feita em blocos digestores com capacidade para 40 amostras. Em cada bateria de extração incluíram-se duas provas em branco. Em alíquotas de 0,25 ml do extrato, fez-se a análise de ureídos, a partir de uma sequência de hidrólises alcalina e ácida, para conversão da alantoína à ácido alantóico (as duas principais formas de ureídos na planta) e ácido alantóico para glioxilato, que é a substância dosada na análise proposta por Young & Conway (1942), utilizando-se alantoína como padrão.

A análise de nitrato nos extratos foi feita através da colorimetria de nitrito, segundo a reação de Griss-Ilosvay. O sistema de análise foi montado em fluxo contínuo, segundo o proposto por Alves et al. (2000). Uma alíquota do extrato, após purificação em resina, é misturada a uma solução tampão e, em seguida é bombeada por uma coluna de cádmio, previamente impregnada com cobre metálico, responsável pela redução do nitrato a nitrito. O reagente
de Griss entra em contato com esta solução contendo nitrito para a formação da cor, lida em espectrofotômetro acoplado ao sistema. A abundância relativa de ureídos (%ARU) é obtida através da relação:

%ARU = [(N – ureído) / (N – ureído + N – nitrato)] x 100

Diluição isotópica de 15N

Para a técnica de diluição isotópica de 15N, a partir da abundância natural deste isótopo, as estimativas foram efetuadas analisando-se amostras retiradas no final do ciclo da cultura, desta vez utilizando somente os grãos maduros de soja. As plantas de soja foram levadas à estufa até atingirem peso constante. Os grãos foram retirados, homogeneizados e moídos (moinho tipo Wiley). Uma alíquota do material moído foi totalmente pulverizado em um moinho
de “rolagem” (roller mill), tal como descrito em Tarré et al. (2001). As plantas invasoras foram separadas, identificadas e submetidas aos mesmos procedimentos de secagem e moagem. Para a análise de abundância natural de 15N, uma alíquota do material moído, contendo cerca de 0,03 mg de N, foi analisada para a composição isotópica do N, através do método de Dumas, utilizando-se um sistema de análise CN acoplado a um espectrômetro de massas Finnigan Delta Plus. A contribuição da FBN para as plantas de soja (%Ndda) foi estimada pela seguinte equação:

%Ndda = [(ä15N test. – ä15Nsoja)/(ä15N test – B)] x 100

Onde, ä15N test. e ä15Nsoja, são, respectivamente, a abundância natural de 15N das espécies espontâneas e da soja. O valor B corresponde a discriminação isotópica que ocorre durante o processo de FBN, que foi considerado, neste trabalho como sendo de -1,3 deltas, segundo Peoples et al. (1989).

Análises estatísticas

Aplicou-se a análise de correlação para comparar estimativas da FBN obtidas pela análise de abundância relativa de ureídos e pela análise da abundância natural de 15N. A comparação da contribuição da FBN para a soja, cultivada com diferentes históricos de culturas, foi feita através do teste t de Student, mas especificamente para as amostragens realizadas em talhões. Para isso, avaliou-se a homogeneidade das variâncias. As amostras retiradas de parcelas
experimentais foram analisadas pelo teste F e comparação de médias, utilizando-se o teste D.M.S., levando em consideração o desenho experimental de onde foram retiradas. A análise de regressão linear foi empregada para se avaliar a correlação entre as técnicas de quantificação da FBN e o efeito da densidade de plantas sobre a contribuição da FBN para a soja em Uberlândia.

Resultados e discussão
Técnica de ureídos x FBN estimada por ä15N

A abundância relativa de ureídos medida entre os estágios R3 e R4 de desenvolvimento da soja, submetida a diferentes históricos de cultivo e manejo do solo, avaliada na safra 2001/2002, apresentou uma correlação significativa, com as estimativas da FBN obtidas com a técnica que emprega a abundância natural de 15N (Figura 1). De acordo com a relação obtida, pequenas variações na contribuição da FBN pela técnica isotópica, corresponderam a grandes variações entre as respectivas estimativas de abundância relativa de ureídos (ARU %).

A identificação de testemunhas adequadas para a obtenção de estimativas exatas da FBN é um dos pontos limitantes para o emprego da técnica de diluição isotópica de 15N (Unkovich & Pate, 2000). Além disso, quanto menor o valor de abundância natural de 15N do N do solo, menor é a precisão das estimativas de FBN. Segundo Shearer & Khol (1986), solos com menos de 5 unidades delta (uma unidade delta corresponde a 1000 vezes um enriquecimento de 15N, em relação ao N2 atmosférico, de 0,0003663%), não seriam apropriados para o emprego da técnica isotópica. Nesta mesma discussão, Unkovich et al. (1994) consideram que, dependendo da precisão das análises do espectrômetro de massas, e da uniformidade da abundância natural de 15N do solo, seria seguro trabalhar com 2 unidades delta de abundância de 15N do solo. No presente estudo, em 3 das 4 áreas com diferentes históricos de plantio, a marcação do solo variou de 1,36 a 1,77 deltas, o que pode ter sido a principal razão para a baixa correlação entre a abundância relativa de ureídos e as estimativas de FBN pela técnica de abundância natural de 15N nesta situação.

Nas áreas avaliadas, a soja já vinha sendo plantada anteriormente, ou havia sido plantada pela segunda vez consecutiva, uma vez que as áreas de cana-de-açúcar, floresta de Pinus, e de pastagens foram cultivadas com soja pela primeira vez na safra 2000/2001. Dessa forma, esperava-se que as contribuições da FBN fossem altas na safra 2001/2002, posto que uma das principais limitações em áreas de primeiro ano, que é baixa população de Bradyrhizobium, já estaria superada (Ferreira et al., 2000).

Ao contrário do observado nas áreas destinadas ao estudo do histórico de cultivo da soja, a abundância relativa de ureídos nos estágios R3-R4, para o estudo de diferentes formas de preparo do solo, apresentaram uma maior correlação com as estimativas de FBN pela técnica de abundância natural de 15N. Neste caso, as testemunhas apresentaram valores de abundância natural de 15N que variaram entre 1,45 e 3,18 deltas, das quais a maioria era
superior a 2 deltas. Associado a isso, as altas contribuições da FBN para a cultura da soja devem ter minimizado erros associados ao emprego da técnica de abundância natural de 15N (Hardarson et al., 1988), e à técnica de ureídos.

Devido aos poucos pontos obtidos para as avaliações das duas áreas, de forma independente, não foi possível estabelecer uma relação que expressasse a % FBN para a planta de soja, a partir da abundância relativa de ureídos no estágio R3/R4 de desenvolvimento desta cultura. Por outro lado, fazendo-se a
correlação entre ambas as técnicas, considerando-se os pontos obtidos nas duas áreas, observa-se que a abundância relativa de ureídos pode ser um bom indicador da proporção do N acumulado pela cultura da soja, derivado da FBN. Herridge & Peoples (2002) implantaram um estudo muito semelhante, e constataram que nas fases R3/R4 (enchimento de vagem) foi possível a obtenção de resultados satisfatório de correlação das duas técnicas, permitindo a mensuração por ureídos somente nessa amostragem, porém a forma com que esses autores extraíram os compostos de ureídos difere-se da executada no
presente estudo, eles usaram o soluto do xilema e aqui foi feito um extrato em água quente (mais simples) Song et al. (1995) utilizaram a técnica de abundância relativa de ureídos para avaliar o desempenho de cultivares de soja supernodulantes. Neste trabalho, foi apresentada a primeira evidência de que a técnica de ureídos, aplicada pontualmente, no estágio R3-R4 de desenvolvimento da soja, apresentava uma alta correlação com a abundância natural de 15N, determinada no mesmo momento.

Influência da cultura anterior na FBN

A avaliação das áreas com diferentes históricos de plantio, onde se inseriu a cultura da soja, revelou diferenças marcantes quanto a abundância relativa de ureídos para a cultura. Os resultados obtidos no verão 2000/2001 mostraram que nas áreas cujo histórico era de rotações de culturas sob plantio direto, contendo a soja como um dos componentes, a abundância relativa de ureídos superou 75% (Figura 2). Devido à falta de repetições não foi efetuada análise
estatística e os dados são apresentados apenas como observação.

Nas demais áreas, em que a cultura foi introduzida pela primeira vez, os valores foram inferiores a 40%. Dentre estas áreas, o menor valor foi observado para a cultura da soja plantada pela primeira vez em substituição a uma floresta de Pinus, com 15 anos de idade (6,16%).

Em áreas nunca plantadas com a cultura da soja, a inoculação feita de forma tradicional pode não ter sido suficiente para garantir o melhor desempenho da simbiose planta-rizóbio, o que é uma das hipóteses para explicar baixas contribuições nestas áreas.

Após a retirada da lavoura de soja, a população de Bradyrhizobium sp, específica para estabelecer a simbiose se mantém no solo por um longo período, o que certamente permitirá que o processo da
FBN seja mais proeminente no ano posterior. Este fato fica evidenciado na repetição do estudo, nas mesmas áreas, no segundo ano (Figura 3), no entanto, os dados de abundância relativa de ureídos encontrados ainda podem ser considerados baixos para as áreas com histórico de floresta de pinus, pastagem e
cana-de-açúcar. Mesmo que o aspecto microbiológico tenha sido superado, é possível que altas concentrações de N mineral no solo, principalmente no início do desenvolvimento da cultura, tenham retardado a formação dos nódulos (Alves et al., 2003) e o sistema fixador só tenha iniciado seu funcionamento no estádio em que se fez a amostragem das plantas.

A abundância relativa de ureídos obtida na segunda safra para a área, onde a soja foi cultivada por mais tempo (rotação com milho por 15 anos sob plantio direto), indicou que o processo de FBN deve ter respondido por significativa proporção do N acumulado pela soja, resultado que foi significativamente superior ao observado nas demais áreas (Figura 3). Em parte, o melhor desempenho da FBN na soja, em rotações de culturas sob plantio direto, também pode ser explicado pelo próprio sistema, cuja cobertura do solo promove melhores condições para a sobrevivência dos microrganismos e garante maiores populações de Bradyrhizobium spp. capazes de formar simbioses eficientes com a cultura da soja (Ferreira et al., 2000).

Os resultados obtidos demonstraram que maiores contribuições da FBN podem ser esperadas em áreas onde a cultura da soja já havia sido estabelecida anteriormente, e que a inoculação em primeiro ano de cultivo com a soja é imprescindível (Oliveira et al., 1991), garantindo o rendimento com a FBN no ano seguinte, associado ao efeito positivo da reinoculação, que é uma prática capaz de proporcionar incrementos no rendimento de cultura e no teor de N
dos grãos (Nishi, 1995).

Efeito das diferentes formas de preparo do solo na FBN

A abundância relativa de ureídos, avaliada no estágio R4 de desenvolvimento da soja, foi diferenciada em função do preparo do solo (Figura 4). Sob plantio direto a técnica de ureídos indicou que a FBN na cultura da soja foi mais expressiva do que quando cultivada em sistema convencional., explicado pelo efeito inibidor de maior quantidade de N disponível na fase inicial de desenvolvimento da
cultura (Alves et al., 2000). Os resultados de abundância relativa de ureídos na safra de 2000/2001 apontam a ocorrência deste efeito inibidor no sistema convencional tanto em sucessão de culturas quanto em rotação de culturas.

Zotarelli et al. (2002) verificaram que, sob plantio direto, a contribuição da FBN para a cultura da soja é significativamente superior à observada em plantio convencional., o que pode ser explicado pela menor nodulação da soja durante a fase inicial de desenvolvimento em sistema convencional. Hassink et al. (1993) e Drinkwater et al. (2000) mostraram que a perturbação do solo pelo efeito da lavragem provoca a ruptura de agregados que contém N associado a uma matéria orgânica lábil, que é mineralizado para o solo pela ação dos microrganismos, também verificado por Franzluebbers (1999). As maiores concentrações de N mineral no solo inibem a atividade fixadora de N2 (Bergersen et al., 1988), entretanto, sem um reflexo imedidato na redução da produtividade da soja devido a este efeito (Alves et al., 2000).

Efeito da densidade de plantio sobre a FBN

No estudo realizado na área da Embrapa Soja, para as 3 variedades de soja investigadas, encontrou-se maiores valores de abundância relativa de ureídos quando plantadas na mais alta densidade (Figura 5). O maior volume de solo disponível para as plantas, na menor densidade, pode ter significado maior quantidade de N disponível para cada planta, resultando em menor contribuição da FBN (Gan et al., 2002). Este efeito foi obtido por Viera-Vargas et al., (1995), quando compararam a FBN em plantas leguminosas forrageiras em monocultivo e consorciadas com gramíneas. No sistema de monocultivo houve uma maior proporção de N mineral no solo causando a inibição da FBN. As leguminosas consorciadas receberam as maiores contribuições da FBN em comparação ao sistema em monocultivo, o que foi explicado pela maior taxa de utilização do N do solo pelas gramíneas que cresciam no consórcio
e, conseqüentemente, o sistema simbiótico foi estimulado à se estabelecer com maior eficiência.

O efeito positivo do aumento da densidade de plantio sobre a abundância relativa de ureídos para a soja foi novamente constatado no estudo realizado na região de Uberlândia, MG (Figura 6). O ajuste linear encontrado comprova a relação existente entre a densidade de plantas e a abundância relativa de ureídos para a cultura da soja. Os efeitos que condicionam esta situação voltam-se à maior disponibilidade de N no solo para as plantas, mais
expressiva nas áreas com o menor número de plantas, resultante da menor taxa de consumo de N disponível.

Embora a densidade de plantio, sob o aspecto produtivo, seja uma recomendação em função da cultivar usada e das condições de plantio, é importante considerar que leguminosas como a soja admitem variações no tamanho da população de plantas, que se compensam na produtividade final de grãos. Desta forma, a utilização de densidades maiores de plantio torna mais eficiente o aproveitamento da FBN, e pode contribuir significativamente para o
balanço de N no sistema (Wani et al., 1995).

Conclusões

· Existe uma estreita relação entre as estimativas da FBN feitas através da técnica de abundância relativa de ureídos, com amostragem única da soja no estágio R3/R4, e as estimativas feitas pela técnica de abundância natural de 15N. No entanto, com os dados obtidos neste trabalho, a técnica
de ureídos proposta, tem caráter apenas qualitativo, necessitando-se de maior número de observações para se chegar a uma relação quantitativa.
· Em áreas tradicionalmente voltadas para a produção desta cultura, o uso de sistemas com mínimo revolvimento do solo, e/ou cultivo com maior densidade de plantas, podem ser estratégias capazes de otimizar a contribuição da FBN para o sistema solo-planta. As maiores densidades de plantas
promoveram as maiores taxas de FBN na cultura da soja, porém vale ressaltar que populações de plantas muito superiores às recomendadas podem ocasionar o estiolamento dos ramos, gerando acamamento das plantas e dificultando a colheita.

Referências bibliográficas

ALVES, B. J. R.; ZOTARELLI, L.; BODDEY, R. M.; URQUIAGA, S. S. C. Transformações do nitrogênio em rotações de culturas sob sistema plantio direto. In: WORKSHOP NITROGÊNIO NA SUSTENTABILIDADE DE SISTEMAS INTENSIVOS DE PRODUÇÃO AGROPECUÁRIA, 2000, Dourados. Anais…
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