5. Aula 5

4 – Fixação do Nitrogênio
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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)
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Ciclo do Nitrogênio
(Fonte: Adaptado de www.ciagri.usp.br)
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Ar atmosférico
Forma amoniacal
N2
utilizável pelas plantas
Microorganismos
fixadores
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
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Gêneros importantes:
- Allorhizobium;
- Azorhizobium;
- Bradyrhizobium**;
** Mais importantes para a
fixação de nitrogênio.
- Mesorhizobium;
- Rhizobium**;
- Sinorhizobium
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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)
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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.
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Figura: Início da formação de nódulo radicular em uma
planta leguminosa
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Figura: Nódulos já formados
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Figura: Nódulos já formados
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Nódulos ativos
Vermelha
- Coloração interna do nódulo
Leghemoblobina
- Bactérias através da NITROGENASE
Quebram a tripla ligação do N2
até reduzí-lo a NH3
- Incorporados íons
H+
NH4
Incorporados às
proteínas
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4.3 – Fatores que interferem na associação
4.3.1 – 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.
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própria acidez
-- A falta de nodulação: acidez
falta de cálcio
-- É interessante ressaltar que muitos nutrientes têm sua
disponibilidade diminuída em condições de elevada
acidez ou baixo pH.
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- 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.
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- 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).
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Figura: Efeito de N mineral (sulfato de amônio) na nodulação do feijoeiro
em Siqueira Campos (PR). (IAPAR, 1989).
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- Micronutrientes
Ferro e Molibdênio
-- Constituintes da enzima NITROGENASE
Redução do N2
-- Menor síntese de nitrogenase
Redução na fixação biológica do N2
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Aumento na produtividade com
Em Minas Gerais
aplicações foliares de Mo em
doses de 70 a 80 g/ha
em feijão
Cobalto
Está associado ao funcionamento da LEGHEMOGLOBINA
Transporte de O2
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- Outros
Nutrientes
Fósforo, potássio e outros são importantes para a fixação simbiótica.
Figura: Efeito de doses de fósforo
na nodulação do feijão
IAPAR (1989).
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Figura: Desenvolvimento de nódulo junto aos grânulos de superfosfato triplo
em raízes de feijão (IAPAR, 1989).
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4.3.2 - Temperatura
-- Os microrganismos que realizam a fixação são denominados
mesófilos
10 oC <
T oC
<
37 oC
-- Temperaturas ótimas ao redor de 30 oC
-- Alguns toleram temperaturas mais altas como é o caso do
Rhizobium tropici para o feijão em relação ao Rhizobium
leguminosarum bv. phaseoli.
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4.3.3 - 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.
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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 é destinado para
a cultura da soja.
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Figura: Potencial de fixação de N de estirpes de rizóbio em feijoeiro
cv. Carioca (IAPAR, 1989).
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4.5 – Inoculantes e Inoculação
Inoculante: veículo contendo grande quantidade de bactérias
normalmente 108 ou 109 rizóbios/g do produto.
Veículo: turfa ou líquido
Inoculação: é a prática que permite a colocação das bactérias
em contato com as sementes.
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Tabela: Início da fixação de N em alguns cultivares de feijão inoculados com
mistura de cinco estirpes de Rhizobium leguminosarum bv phaseoli.
(IAPAR, 1989).
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Inoculantes
Hungria e Campos (2000)
- Turfosos ----------------- 55,6%
- Líquidos ------------------ 41,5%
- Pó molhável ------------ 2,9%
Nos últimos anos parece existir preferência por parte do agricultor
na utilização de inoculante na forma líquida.
Turfoso
maior proteção para as bactérias
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http://www.anpii.org.br/a-evolucao-da-producao-de-inoculantes-no-brasil/
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http://bs.sede.embrapa.br/2014/relatorios/cerrados_2014_fixacao-nitrogenio.pdf
Página 23 do arquivo
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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.
tambor giratório
Inoculante
sementes
betoneira
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Turfoso
Líquido
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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 oC;
- No caso do tratamento de sementes, realizar a inoculação
como última operação.
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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.
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Inoculação de Sementes em Gramíneas
Estudos estão sendo realizados
Viabilidade
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Azospirillum brasilense
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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;
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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.
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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.
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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.
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Sem
Com
Selvíria – MS (2010/11)
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Sem
Com
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Produtividade: 26% superior ao
não inoculado
Com Azospirillum
Sem Azospirillum
(3.056 kg/ha)
(3.839 kg/ha)
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