Realidade e Perspectivas para o uso de Azospirillum na Cultura do

anos, a tendência é de aumento não só na área de plantio como
também no uso de insumos, entre eles o de N.
Diante deste cenário, é urgente a busca de novas tecnologias
para diminuir o custo de produção de alimentos.
Figura 1. Integração lavoura-pecuária – Sistema Santa Fé.
Tabela 2. Reciclagem de nutrientes por braquiárias com alta produção de
matéria seca.
Nutriente
B. brizantha
17 t ha-1 ano-1
B. decumbens
10 t ha-1 ano-1
B. ruziziensis
9 t ha-1 ano-1
Nitrogênio
289
170
153
Fósforo
34
20
18
Potássio
340
200
180
Cálcio
85
50
45
Magnésio
51
30
27
Enxofre
17
10
9
De acordo com a Tabela 2, o cultivo de B. brizantha tem
grande importância na reciclagem de N e K, principalmente. Além
disso, a elevada relação C/N desta gramínea possibilita que a palhada permaneça mais tempo no solo. Em certos casos, recomendase a aplicação antecipada do N para evitar a imobilização do mesmo
pelos microrganismos decompositores da palha.
Considerando o aumento do aproveitamento dos nutrientes
no perfil do solo, principalmente pelo aumento no volume do sistema radicular das plantas, com a adoção das recomendações e práticas citadas, a tendência é de que as doses da adubação de manutenção possam ser reduzidas.
REALIDADE E PERSPECTIVAS PARA O USO DE
AZOSPIRILLUM NA CULTURA DO MILHO –
Solon C. de Araujo, Sócio-Diretor da SCA, Consultor da Associação Nacional dos Produtores e Importadores de Inoculantes; email:
[email protected]
A Revolução Verde, ocorrida nas décadas de 60 e 70,
proporcionou grande incremento na produtividade das culturas e
na oferta de alimentos, reduzindo significativamente o índice de
fome nos países em desenvolvimento. Atualmente, as condições
para a produção agrícola estão críticas, os custos dos insumos
aumentaram sem o correspondente aumento na renda dos produtores e alguns países do mundo encontram-se no limiar da fome.
Tomando-se como base a área cultivada com milho no Brasil,
que é da ordem de 14 milhões de hectares (duas safras ao ano), e um
consumo de 50 kg ha-1 de N – média entre lavouras com alto,
médio e baixo uso de tecnologia – tem-se um consumo médio
anual de 700 mil toneladas de N. Com os preços das commodities
agrícolas em alta, o que parece ser um fato a ser mantido por alguns
4
O Brasil se destaca no mundo por utilizar o melhor sistema
de inoculação da soja – fixação biológica de nitrogênio – em
programa integrado entre melhoristas e microbiologistas. O uso de
Rhizobium como insumo agrícola se firmou de tal maneira, com
excelentes trabalhos de pesquisa, que já se pode colher acima de
4 t ha-1 de soja usando-se como fonte de N exclusivamente a fixação
biológica de nitrogênio.
Já se vislumbra muito claramente a possibilidade do uso da
fixação biológica de N para maior aporte deste elemento também
na cultura de milho, bem como em outas culturas. Caso não seja
possível a substituição da totalidade do N, pode-se diminuir
substancialmente o uso do elemento e, conseqüentemente, reduzir
os custos da lavoura e de energia não renovável no país, pois,
para que ocorra a reação básica de transformação do N em amônia
(N2 + 3H2 = 2NH3), em laboratório ou na indústria de fertilizantes
nitrogenados, é necessário um elevado gasto de energia (500oC e
200 atm de pressão). No ambiente natural, a reação ocorre à
temperatura ambiente nas bactérias ou nos nódulos devido à
presença da enzima nitrogenase, que cataliza a reação e faz com que
o processo ocorra a níveis bem menores de energia. A bactéria
consome energia da planta (açúcares) mas esta é compensada pelo
aporte de N fornecido ao sistema.
Os organismos envolvidos na fixação de N, definidos de acordo com seu sistema de relacionamento com as plantas, podem ser:
• Fixadores simbióticos: Rhizobium, Bradyrhizobium,
Sinorhizobium. Já estão incorporadas ao sistema produtivo e já
fazem parte da rotina de um grande número de agricultores, principalmente os produtores de soja.
• Fixadores assimbióticos não associativos: Azotobacter,
Derxia, Beijerinckia, Clostridium. Vivem em vida livre no solo,
fixam o N e o incorporam ao solo. A quantidade de N trazida por
estas bactérias para o sistema solo é muito variável, estimando-se
em 10 a 15 kg ha-1, dependendo do solo, da temperatura e de outros
fatores.
• Fixadores assimbióticos associativos: Azospirillum,
Azotobacter, Glucanoacetobacter, Herbaspirillum, Burkholderia.
Formam um sistema associativo com as plantas, mas sem a
complexidade da formação de nódulos.
O gênero Azospirillum está dividido em seis espécies:
Az. lipoferum, Az. brasilense, Az. amazonense, Az. irakense, Az.
halopraeferans, Az. largimobile, Az. dobereinerae.
As espécies mais estudadas para uso em inoculantes são a
Azospirillum lipoferum e a Azospirillum brasilense. Além da divisão
em espécies, estas são subdivididas em estirpes, selecionadas de
acordo com a sua capacidade de fixar N, produzir fitohormônios e
compatibilidade com diferentes espécies vegetais e cultivares.
O Azospirillum é bactéria aeróbica, fixadora de N, gram
negativa, espiralada, móvel, com flagelo polar e cílios laterais, que
realiza todas as fases do ciclo do N, exceto a nitrificação, e transfere
apenas 20% do N fixado para a planta. Esta última característica é
um dos fatores limitantes para o desenvolvimento de produtos,
embora não anule a utilidade da tecnologia.
As características benéficas do Azospirillum como inoculante são: a bactéria é endofítica, ou seja, penetra na raiz das plantas;
apresenta antagonismo a agentes patogênicos; associa-se com
INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 122 – JUNHO/2008
várias gramíneas (milho, trigo, sorgo, arroz, e outras) e com nãogramíneas (morango, tabaco, café e outras); produz fitohormônios;
não é muito sensível às variações de temperatura e ocorre em todos
os tipos de solo e clima.
Um dos fatores que se deve levar em consideração na seleção
de estirpes para inoculação é a sua capacidade de competir com
aquelas já existentes no solo, pois, embora seja uma vantagem o
fato da bactéria ser pouco exigente em relação às condições de solo
para fixar N, isso torna mais difícil a introdução de estirpes de bactérias
com maior capacidade de fixação, devido à competição.
Comenta-se muito sobre a inconsistência dos dados até
agora obtidos com inoculantes à base de Azospirillum em milho.
Entretanto, este mesmo argumento ocorria há anos, quandos os
ensaios experimentais com a inoculação da soja ainda apresentavam
poucos resultados no cerrado, e atualmente, a soja já pode ser
cultivada exclusivamente com um bom inoculante para suprir N,
sem a necessidade de adubos nitrogenados.
Dados levantados por Okon e Labandera em 20 anos de
experimentação com A. brasiliense e A. lipoferum em diversas
culturas no mundo mostraram que em 60% a 70% dos ensaios os
resultados foram positivos, com incrementos de 5% a 30% na
produtividade. Em geral, o uso do inoculante proprociona redução
de 40% a 50% no uso de fertilizantes nitrogenados.
Embora o estudo desta bactéria tenha sido iniciado no Brasil,
outros países se adiantaram no seu uso agrícola, como Israel, África
do Sul, México e, mais recentemente, Argentina. Na África do Sul a
bactéria é utilizada em 150.000 ha de milho e 12.000 ha de trigo e no
México é usada em 100.000 ha de milho, promovendo um ganho de
produtividade da ordem de 30%.
No Brasil, os trabalhos de pesquisa com a bactéria se
concentraram principalmente na Embrapa Agrobiologia, a partir
dos trabalhos iniciais da Dra. Johanna Dobereiner, como também
na Embrapa Soja e na Embrapa Cerrados. Embora ainda não comercializados no Brasil, os produtos desenvolvidos por indústrias,
em geral em cooperação com entidades de pesquisa, são em forma
de pó, com base em turfa, e na forma líquida, com protetores celulares que mantém a viabilidade das bactérias ao longo de vários
meses.
Atualmente, já existe um volume expressivo de dados que
permitem que se recomende, com grande margem de segurança, o
desenvolvimento de pesquisas tanto em relação à eficiência agro-
(A)
nômica como em relação à tecnologia de produção dos inoculantes
à base de Azospirillum para milho e trigo.
A Figura 2 ilustra os benefícios do uso de Azospirillum em
milho, em pesquisa realizada pela Embrapa no cerrado. Nota-se que
a bactéria promoveu acréscimo substancial na produtividade do
milho quando se aplicou a dose recomendada de N, de 100 kg ha-1,
resultando um aumento de 20% na produtividade.
Figura 2. Benefícios do uso de Azospirillum em milho.
Fonte: adaptada de Reis Júnior e outros (1998).
Trabalho realizado na Argentina ilustra o aumento significativo na altura da planta e no crescimento do sistema radicular de
milho inoculado com Azospirillum (Figura 3).
Considerando os inúmeros trabalhos existentes comprovando a eficácia da fixação de N pelo Azospirillum, é necessário
vencer os desafios que existem para o desenvolvimento da tecnologia, relacionados à genética, ao produto, à pesquisa agronômica
e ao consumidor, quais sejam:
• Fatores genéticos: seleção de estirpes mais competitivas
com as bactérias existentes no solo, com maior poder de fixação de
N, menos sensíveis a fatores do solo causadores de estresses e
com baixa taxa de mutação espontânea.
• Fatores relacionados ao produto: concentração e dose de
inoculantes, meio de cultura adequado, parâmetros de fermentação,
embalagem, tempo de prateleira, condições de armazenamento.
(B)
Não
inoculado
Inoculado
Inoculado
Não
inoculado
Figura 3. Efeito do Azospirillum braziliense no crescimento de raízes (A) e no desenvolvimento de plantas de milho (B).
INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 122 – JUNHO/2008
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• Fatores agronômicos: melhoramento do milho levando em
consideração a fixação biológica do nitrogênio; competitividade de
estirpes do inoculante em relação às estirpes do solo; uso de
inoculante em conjunto com outros produtos utilizados na semente; influência de outros nutrientes, em especial Mo e Co no processo de fixação; condições de solo que afetam o processo de fixação
de N; número ideal de bactérias por semente.
• Fatores relacionado ao agricultor: conhecimento e confiança na técnica; aplicação correta do produto.
Ainda não existe produto à base de Azospirillum registrado
no Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento-MAPA e,
para tal, são exigidos testes de eficiência agronômica, dentro do
protocolo da Rede de Laboratórios para Recomendação, Padronização e Difusão de Tecnologia de Inoculantes Microbianos de Interessa Agrícola–RELARE.
Mesmo com estes desafios, ainda vale a pena investigar a
tecnologia, pois:
• Existem fortes indicadores de sua viabilidade.
Tabela 3. Interpretação de teores de micronutrientes de acordo com o
extrator.
Teores
H2O quente
< 0,2
<4
< 1,2
< 0,5
0,3–0,8
5–12
1,3–5,0
0,6–1,2
> 0,60
> 0,8
> 12
> 5,0
>1,2
Alto
H2O quente
2
- - - - - - - - - - MEHLICH - - - - - - - - - -
Baixo
< 0,5
< 0,3
Médio
0,5–1,0
> 1,0
Alto
H2O quente
-
< 2,5
< 2,0
0,3–0,6
-
2,5–5,0
2,0–4,0
> 0,6
-
> 5,0
> 4,0
3
- - - - - - - - - - MEHLICH - - - - - - - - - -
Baixo
< 0,20
< 0,4
-
< 1,9
< 1,0
Médio
0,3 – 0,5
0,5–0,8
-
2,0–5,0
1,1–1,6
> 0,8
-
> 5,0
> 1,6
Alto
> 0,5
H2O quente
0,16–0,35
Médio
0,36–0,60
• Há apelo ecológico para o uso de produtos biológicos na
agricultura.
Bom
0,61–0,90
Alto
> 0,90
O uso racional de micronutrientes na cultura de milho depende do conhecimento dos teores dos elementos disponíveis no
solo, das condições físico-químicas que afetam a sua solubilidade
e do estado nutricional das plantas, avaliado pela análise foliar.
Para a interpretação adequada dos resultados da análise
química do solo é fundamental o uso de extratores eficientes. No
Brasil, ainda não existe uma padronização oficial para extratores de
micronutrientes e nem um consenso sobre os critérios para separação dos resultados em classes, ocorrendo, por isso, variações dos
teores dentro de uma mesma classe e extrator (Tabela 3). Dependendo da região, têm sido utilizados a água quente, para a determinação de boro, e o Mehlich ou duplo ácido e o DTPA, para a extração dos micronutrientes catiônicos.
- - - - - - - - - - - - DTPA1 - - - - - - - - - - -
< 0,20
Baixo
José Laércio Favarin, Tiago Tezotto, Carlos Francisco Ragassi,
ESALQ/USP; email: [email protected]
Zinco
0,20–0,60
• Há urgência na redução de custos de produção sem comprometimento da produtividade.
USO RACIONAL DE MICRONUTRIENTES NA
CULTURA DE MILHO –
Manganês
Médio
Muito baixo
Portanto, é necessário identificar e resolver os gargalos ainda existentes na pesquisa para desenvolver esta tecnologia altamente inovadora, que trará enormes benefícios financeiros e
ambientais para a agricultura brasileira e aumentará a competitividade
internacional do agronegócio brasileiro. No caminho atualmente
trilhado, com as pesquisas isoladas dentro de alguns núcleos de
pesquisa e de empresas, os resultados certamente serão alcançados, mas a longo prazo. O caminho para chegar mais rapidamente à
consolidação da tecnologia seria um programa nacional, englobando a pesquisa de milho e a pesquisa com Azospirillum como um
todo, ou seja, não “testar o Azospirillum em milho” mas sim
“pesquisar o milho com Azospirillum”.
Ferro
Baixo
• Existem exemplos de sucesso, como no caso da soja.
• Muitas empresas privadas estão desenvolvendo o produto, o que assegura que o Azospirillum chegará às
mãos do agricultor.
Cobre
- - - - - - - - - - - - - - (mg dm-3) - - - - - - - - - - - - - - - - - -
• O Brasil possui tradição em pesquisa nesta área.
6
Boro
< 0,15
- - - - - - - - - - MEHLICH4 - - - - - - - - - < 0,3
<8
<2
< 0,4
0,4–0,7
9–18
3–5
0,5–0,9
0,8–1,2
19–30
6–8
1,0–1,5
1,3–1,8
31–45
9–12
1,6–2,2
> 1,8
> 45
> 12
> 2,2
Fonte: 1 Raij et al. (1996); 2 Thung e Oliveira (1998); 3 Lopes (1999); 4 Ribeiro
et al. (1999).
A análise foliar é uma ferramenta auxiliar no diagnóstico do
estado nutricional do milho e serve como orientação para a adubação
da cultura no próximo ano agrícola. Porém, há dificuldade em encontrar boas correlações entre a concentração dos nutrientes no solo e
aquela determinada na planta. Para que a amostragem de tecido vegetal possa ser comparável e confiável, deve-se levar em consideração
a época de coleta da folha, o tipo de folha e o número mínimo de
folhas por gleba homogênea. Os teores de nutrientes nas folhas relacionam-se diretamente com o desenvolvimento da planta. Assim, as
tabelas para interpretação dos teores adequados de micronutrientes
devem ser utilizadas com muito critério (Tabela 4) devido à impossibilidade de se refazer as pesquisas a cada alteração que ocorre no
sistema de produção, considerando a interação solo-planta-clima.
As deficiências de micronutrientes são freqüentemente
corrigidas pela aplicação de fertilizantes no solo. Porém, a pequena
dose utilizada, de 1 a 10 kg ha-1, conforme o nutriente, prejudica a
uniformidade de distribuição, em se tratando de mistura de grânulos.
As principais fontes de micronutrientes são:
• Óxidos: são insolúveis em água, por isso devem ser aplicados na forma de pó, para aumentar a superfície específica de contato com o solo.
• Sulfatos, cloretos e nitratos: são solúveis água, por isso
indicados quando são necessários efeitos rápidos, na forma de grânulos, aplicados em sulcos ou via foliar.
• Oxissulfatos: têm solubilidade variável, dependendo da
quantidade de ácido sulfúrico utilizada na solubilização do óxido.
São comercializados sob a forma de pó ou granular, em geral são
fontes mais baratas por unidade de micronutriente, mas nem sempre
são eficientes para a aplicação no solo, pois dependem de que pelo
menos 30% do teor total seja solúvel em água.
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