Dissertação final

1
MINISTÉRIO DA CIÊNCIA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO – MCTI.
INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZÔNIA – INPA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA NO TRÓPICO ÚMIDOPPG-ATU
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE NUTRITIVA DA BIOMASSA FOLIAR DE
LEGUMINOSAS NATIVAS SELECIONADAS PARA ADUBAÇÃO VERDE EM
AGROSSISTEMAS DA AMAZÔNIA
REJANE ROCHA PINHEIRO GUIMARÃES
Manaus, Amazonas
Novembro, 2015
i
REJANE ROCHA PINHEIRO GUIMARÃES
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE NUTRITIVA DA BIOMASSA FOLIAR DE
LEGUMINOSAS NATIVAS SELECIONADAS PARA EMPREGO COMO ADUBO
VERDE NOS AGROSSISTEMAS DA AMAZÔNIA
ORIENTADOR: DR. LUIZ AUGUSTO GOMES DE SOUZA
Dissertação
apresentada
ao
Programa de Pós-Graduação em
Agricultura no Trópico Úmido
(PPG-ATU/ INPA) como requisito
para obtenção do título de mestre
em Agricultura no Trópico Úmido
Manaus, Amazonas
Novembro, 2015
ii
iii
G963a
Guimarães, Rejane Rocha Pinheiro
Avaliação da qualidade nutritiva da biomassa foliar de
leguminosas nativas selecionadas para emprego como adubo verde
nos agrossistemas da Amazônia / Rejane Rocha Pinheiro
Guimarães. --- Manaus: [s.n.], 2015.
104 f.: il. color.
Dissertação (Mestrado) --- INPA, Manaus, 2015.
Orientador: Luiz Augusto Gomes de Souza.
Área de concentração: Agricultura no Trópico Úmido.
1. Adubação verde. 2.Febaceae. 3. Matéria orgânica.
I.Título
CDD 634.9
iv
Ao meu esposo Guimarães,
meus filhos Pammela, Antônio Luiz,
Priscilla e meu neto Fernando Victor pela
incansável cumplicidade e ajuda.
Dedico
v
Agradecimentos
A Deus, Supremo Criador, pelo dom da vida, e o privilégio de poder ter conseguido
concluir este mestrado, e ter me concedido muitas bênçãos.
Ao meu marido Lusvaldo Villarouca Guimarães, aos meus filhos Pammela Bell, Antônio
Luiz e Priscilla Bell Pinheiro Guimarães e meu neto Fernando Victor que muito me incentivaram
e não mediram esforços para que eu chegasse ao fim desta maravilhosa jornada.
Ao meu orientador Dr. Luiz Augusto Gomes de Souza, pela confiança, amizade, e pelo
ótimo relacionamento profissional, apoio, ajuda e ensinamentos durante a minha vida acadêmica
e que servirão para a minha vida profissional.
Ao Dr. Hiroshi Noda pelo apoio dado à nossa pesquisa.
Aos técnicos do Laboratório de Microbiologia, Manoel Cursino Lopes, Adilson
Rodrigues Dantas, Augusto Meireles, Paulino e Marcelo que participaram efetivamente da
pesquisa de campo e por todo apoio interno e externo.
Aos técnicos do LTSP, Edivaldo, Roberta Kelly, Laura, Gabriela, Jonas Filho e a todos
os estagiários que me auxiliaram nas análises.
Aos demais funcionários do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, que de alguma
forma colaboraram para realização deste trabalho e a D. Graça pelo cafezinho diário.
A professora Dra. Fernanda Tunes Villani que foi a grande precursora de toda esta minha
jornada no campo da agronomia.
Ao Programa de Pós-Graduação em Agricultura no Trópico Úmido pela formação
oferecida, ao coordenador do programa Dr. Rogerio Hanada, e a secretária do programa D.
Valdecira Azevedo, pelos incentivos e ajuda.
A todos os meus professores do Programa de Pós-Graduação em Agricultura no Trópico
Úmido pela ajuda e paciência nos ensinamentos, principalmente nas aulas de campo.
A todos os amigos, colegas de mestrado, pela proveitosa convivência, que de alguma
maneira contribuíram para que fosse possível a conclusão desta jornada.
Ao Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, pela oportunidade de fazer o curso de
Pós-Graduação em Agricultura no Tropico Úmido.
A CAPES pela concessão da bolsa de estudo que proporcionou mais uma etapa na minha
formação profissional.
Meus sinceros agradecimentos!
vi
SUMÁRIO
Lista de Figuras...............................................................................................................
vi
Lista de Tabelas............................................................................................................... vii
1.Introdução Geral.......................................................................................................... 11
2.Objetivos.......................................................................................................................
13
3.Revisão Bibliográfica................................................................................................... 14
3.1.Técnica de Adubação Verde como uma forma condicionadora de solos e de
reposição de nutrientes para o cultivo agrícola................................................................. 14
3.2.Efeito das práticas de Adubação Verde nas propriedades físicas, químicas e
biológicas do solo.............................................................................................................. 19
3.3.Os efeitos dos constituintes químicos foliares na Adubação Verde (Lignina,
Celulose, Polifenóis e Nitrogênio) ................................................................................... 20
3.4.Espécies de leguminosas mais recomendadas para adubação verde........................ 23
3.5.Cultivos agrícolas mais beneficiados pelas práticas de adubação verde.................. 27
3.6.Informações gerais sobre as espécies selecionadas para a pesquisa......................... 28
3.6.1.Mata-pasto (Senna reticulata (Willd.) H.S.Irwin & Barneby) ............................. 29
3.6.2.Malição (Mimosa pigra L.) .................................................................................. 29
3.6.3.Ingá-de-metro (Inga edulis Mart.) ........................................................................ 30
3.6.4.Faveira-camuzé (Stryphnodendron guianense (Aubl.) Benth.) ............................ 31
3.6.5.Gipoóca (Entada polyphilla Benth.) ..................................................................... 32
4.Referências Bibliográficas.............................................................................................. 33
Capítulo 1 - Características químicas do solo e dos nutrientes na biomassa foliar
de espécies de Fabaceae pré-selecionadas para Adubação Verde na Amazônia
Central.............................................................................................................................. 40
Resumo.............................................................................................................................. 41
Abstract.............................................................................................................................. 42
Introdução.......................................................................................................................... 43
Material e Métodos............................................................................................................ 45
Resultados e Discussão...................................................................................................... 48
Conclusão.......................................................................................................................... 75
Referências Bibliográficas................................................................................................ 76
Capítulo 2 – Efeito da procedência na concentração de metabólitos secundários
em espécies nativas de leguminosas recomendadas para adubação verde na
Amazônia Central...........................................................................................................
79
Resumo.............................................................................................................................
80
Abstract............................................................................................................................. 81
Introdução.........................................................................................................................
82
Material e Métodos...........................................................................................................
85
Resultados......................................................................................................................... 88
Conclusão.......................................................................................................................... 100
Referências Bibliográficas................................................................................................ 101
vii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Sequência de polímeros que ilustram a molécula de celulose...................................20
Figura 2. Arranjo estrutural das moléculas de lignina (a) e polifenóis (b)................................22
Figura 3. Aspectos da planta de mata-pasto (Senna reticulata). Limbo foliar (a) floração e (b)
frutificação (c)...........................................................................................................................29
Figura 4. Aspectos da planta de malição (Mimosa pigra). Limbo foliar (a) floração e (b)
frutificação (c)...........................................................................................................................30
Figura 5. Aspectos da planta de ingá-de-metro (Inga edulis). Limbo foliar (a) floração e (b)
sementes (c)...............................................................................................................................31
Figura 6. Aspectos da planta de faveira-camuzé (Stryphnodendron guianense). Limbo foliar
(a) floração e (b) frutificação (c)...............................................................................................31
Figura 7. Aspectos da planta de gipoóca (Entada polyphylla). Limbo foliar (a) floração e (b)
frutificação (c)...........................................................................................................................32
Capítulo 1
Figura 1. Localização geográfica dos municípios que constituem a região metropolitana de
Manaus, na Amazônia Central, Brasil............................................................................45
Figura 2. Determinação dos teores de nitrogênio (a,b), fósforo (c,d), potássio (e,f), cálcio (g,h)
e magnésio (i,j) a 5 e 15 cm de profundidade, nos locais de estabelecimento de seis espécies
de leguminosas recomendadas para adubação verde na Amazônia Central.......................50
Figura 3. Determinação dos teores de pH em água (a,b), carbono (c,d), alumínio (e,f) e ferro
(g,h) a 5 e 15 cm de profundidade, nos locais de estabelecimento de seis espécies de
leguminosas recomendadas para adubação verde na Amazônia Central.......................53
Figura 4. Determinação dos teores de nitrogênio (a,b), fósforo (c,d), potássio (e,f), cálcio (g,h)
e magnésio (i,j) a 5 e 15 cm de profundidade em solos de seis municípios da região
metropolitana de Manaus, onde se desenvolviam leguminosas para adubação verde na
Amazônia Central..........................................................................................................56
Figura 5. Determinação dos teores de pH em água (a,b), carbono (c,d), alumínio (e,f) e ferro
(g,h) a 5 e 15 cm de profundidade em solos de seis municípios da região metropolitana
viii
de Manaus, onde se desenvolviam leguminosas para adubação verde na Amazônia
Central...........................................................................................................................58
Figura 6. Concentrações de nitrogênio (a), fósforo (b), potássio (c), cálcio (d), magnésio (e),
cobre (f), ferro (g), zinco (h) e manganês (i) no tecido foliar de seis espécies de
leguminosas recomendadas para adubo verde na Amazônia Central............................62
Figura 7. Concentrações de nitrogênio (a), fósforo (b), potássio (c), cálcio (d), magnésio (e),
cobre (f), ferro (g), zinco (h) e manganês (i) em seis municípios da região metropolitana
de Manaus, onde se desenvolviam leguminosas para adubação verde na Amazônia
Central...........................................................................................................................64
Capítulo 2
Figura 1. Distribuição relativa da concentração de nitrogênio foliar entre cinco espécies de
leguminosas com potencial para adubação verde (a) e teores relativos de N para a média
das espécies entre cinco municípios (b) da Amazônia Central......................................89
Figura 2. Distribuição relativa da concentração de fósforo (a) e potássio foliar (b) na biomassa
foliar entre cinco espécies de leguminosas com potencial para adubo verde e teores
relativos de fósforo (c) e potássio(d) para a média das espécies entre cinco municípios
da Amazônia Central.....................................................................................................91
Figura 3. Distribuição relativa da concentração de cálcio (a) e magnésio foliar (b) entre cinco
espécies de leguminosas com potencial para adubo verde e teores relativos de cálcio (c)
e magnésio (d) para a média das espécies entre municípios da Amazônia Central.......92
Figura 4. Concentrações de celulose (a), lignina (b) e polifenóis (c), no tecido foliar de
leguminosas recomendadas para adubo verde na Amazônia Central.............................94
Figura 5. Concentrações de celulose (a), lignina (b) e polifenóis (c), em cinco municípios da
região metropolitana de Manaus, onde se desenvolviam leguminosas para adubação
verde na Amazônia Central...........................................................................................96
LISTA DE TABELAS
Capítulo 1
Tabela 1. Efeito da interação entre espécies de leguminosas e suas respectivas procedências em
municípios da Amazônia Central sobre os níveis de cálcio no solo a 5 e 15 cm de
profundidade do solo.....................................................................................................67
ix
Tabela 2. Efeito da interação entre espécies de leguminosas e suas respectivas procedências em
municípios da Amazônia Central sobre os níveis de fósforo no solo a 5 e 15 cm de
profundidade do solo.....................................................................................................69
Tabela 3. Efeito da interação entre espécies de leguminosas e suas respectivas procedências em
municípios da Amazônia Central sobre o pH e o alumínio trocável a 15 cm de
profundidade do solo.....................................................................................................71
Tabela 4. Efeito da interação entre espécies de leguminosas e suas respectivas procedências em
municípios da Amazônia Central sobre os teores de ferro e zinco no tecido foliar......73
Capítulo 2
Tabela 1. Características descritivas do ambiente de coleta de cinco leguminosas em cinco
municípios da Amazônia Central................................................................................85
Tabela 2. Efeito da interação entre espécies de leguminosas para adubação verde e procedências
sobre os níveis de Celulose na planta, em diferentes municípios da Amazônia
Central.*1 .....................................................................................................................99
9
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE NUTRITIVA DA BIOMASSA FOLIAR DE
LEGUMINOSAS NATIVAS SELECIONADAS PARA EMPREGO COMO ADUBO
VERDE NOS AGROSSISTEMAS DA AMAZÔNIA
RESUMO – A adubação verde é uma das técnicas mais viáveis e eficientes para o
melhoramento das culturas agrícolas de baixo custo, que consiste na adição de matéria orgânica
atuando como condicionador de solos, repondo e reciclando os nutrientes e viabilizando a
mobilização destes lixiviados ou pouco solúveis em camadas mais profundas do solo e
aumentando a CTC. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade nutritiva da
biomassa foliar de seis leguminosas nativas pré-selecionadas para emprego como adubo verde
na região metropolitana de Manaus. Para a terra-firme, Faveira-camuzé (Stryphnodendron
guianense), Gipoóca (Entada polyphylla) e Ingá (Inga edulis) e para a várzea Malição (Mimosa
pigra) e Mata-pasto (Senna reticulata) em cinco municípios da região metropolitana de
Manaus: Careiro da Várzea, Iranduba, Itacoatiara, Manacapuru e Novo Airão. As coletas foram
feitas no período de junho a novembro de 2014. O solo foi coletado nas profundidades de 0 – 5
cm e de 5 – 15 cm e a biomassa foliar foi coletada aproximadamente 500 g de cada espécie. As
análises de solo e planta foram conduzidas no Laboratório Temático de Solo e Planta (LTSP)
do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia INPA V8. Para o solo foram determinados pH
em H2O, N, P, K+, Ca++, Mg++, Fe, Al3+ e Carbono orgânico e para o tecido vegetal foram
determinados N, P, K+, Ca++, Mg++, Cu, Fe, Zn, Mn, lignina, celulose e polifenóis. Adotou-se
o delineamento experimental um arranjo fatorial do tipo 5 x 5, considerando-se o fator principal
as espécies e fator secundário as procedências, totalizando 25 tratamentos, com três repetições.
Para a celulose, lignina e polifenóis foi considerado o arranjo fatorial do tipo 5 x 5 com 25
tratamentos com duas repetições. Os dados obtidos foram submetidos a Anova, e comparados
pelo modelo de Tukey (P<0,01). A qualidade nutritiva da biomassa foliar das leguminosas
apresentou estabilidade independente de sua procedência e concentrações de nitrogênio
superiores a 3,1 %. Na biomassa foliar, somente para as concentrações de ferro e de zinco foram
verificadas interações significativas entre espécies e municípios. O ingá e a faveira-camuzé que
tem a terra-firme como ambiente preferencial, apresentaram adaptação aos solos com baixa
fertilidade natural, nos diferentes municípios visitados. No ambiente da várzea, o mata-pasto
destacou-se comparado ao malição e a gipoóca, com biomassa foliar rica em fósforo, potássio,
cálcio e magnésio. Houve interação significativa entre espécies x municípios para os teores de
cálcio e fósforo no solo, nas duas profundidades consideradas e para o pH e o alumínio na
profundidade de 15 cm. A qualidade da biomassa das espécies foi evidenciada pelos teores de
N superiores a 3 %, com pequenas variações na disponibilidade de macronutrientes
relacionadas ao ambiente onde se desenvolviam. Há diferenças significativas na concentração
de celulose e lignina entre as espécies faveira-camuzé (Stryphnodendron guianense), gipoóca
(Entada polyphylla), ingá (Inga edulis), malição (Mimosa pigra) e mata-pasto (Senna
reticulata), selecionadas para adubação verde, porém não em seus teores de polifenóis.
Independente da procedência, a síntese de compostos celulósicos em malição foi
significativamente maior que em faveira-camuzé e os teores de lignina na biomassa de malição
e do ingá foram superiores aos de mata-pasto e faveira-camuzé. Há variação significativa na
concentração dos metabólitos secundários lignina, celulose e polifenóis entre procedências e a
biomassa foliar coletada em plantas do Careiro da Várzea apresentaram os maiores teores destes
compostos. Dentre as leguminosas, a biomassa foliar de mata-pasto e faveira-camuzé
apresentaram as menores concentrações de metabólitos secundários, ao passo que malição e
ingá as maiores concentrações, com implicações em seu aproveitamento em práticas de
adubação verde.
Palavras-chave: Nitrogênio, Fabaceae, Matéria Orgânica.
10
EVALUATION OF THE NUTRITIONAL QUALITY OF LEAF BIOMASS OF SELECTED
NATIVE LEGUMES FOR USE AS GREEN MANURE IN THE AGRICULTURAL
SYSTEMS OF THE AMAZON
Abstract: The green manure is one of the most feasible and efficient techniques for improving
low cost agricultural crops wich comprises adding organic matter acting as a soil conditioner
replacing and recycling nutrients soil and allowing the mobilization of these leached or poorly
soluble in most layers deep soil and increasing CTC. This study aimed to evaluate the nutritional
quality of leaf biomass six preselected native leguminous for use as green manure in the
metropolitan region of Manaus. For upland Faveira-camuzé (Stryphnodendron guianense),
Gipoóca (Entada polyphylla) and Ingá (Inga edulis) and the foodplain Malição (Mimosa pigra)
and Mata-pasto (Senna reticulata) in five municipalities in the metropolitan region of Manaus:
Careiro da Várzea, Iranduba, Itacoatiara, Manacapuru and Novo Airão. Field work was carried
out from June to November 2014. The soil was collected from the depths 0 – 5 cm and 5 – 15
cm and leaf biomass was collected approximately 500g of each species. Soil and plants analyzes
were conducted in the Thematic Soil the National Institute for Research in the Amazon INPA
V-8. To the soil was determined pH in H2O, N, P, K+, Ca++, Mg++, Fe, Al3+ and Organic Carbon,
and the plant tissue was determined N, P, K+, Ca++, Mg++, Cu, Fe, Zn, Mn, lignin, cellulose and
polyphenol. The experimental design was adopted factorial arrangement of type 5 x 5,
considering the main factor species and secondary factor provenances totaling 25 treatments
with three replications. For cellulose, lignin and polyphenols was considered the factorial type
5 x 5 with 25 treatments and two replications. Data were subjected to ANOVA and compared
by Tuckey model (P<0,01). The nutritional quality of leaf biomass of leguminous present
stability regardless of their origin and nitrogen concentrations greater than 3,1%. In foliar
biomass, only for iron and zinc concentrations significant interactions were found between
species and municipalities. The ingá and field bean-camuzé that has the dry land as the preferred
environment, showed adaptation to soils with low fertility in the different municipalities visited.
In the lowland environment, the forest-pasture stood out compared to malição and gipoóca with
rich leaf biomass in phosphorus, potassium, calcium and magnesium. There was a significant
interaction between species and municipalities for calcium and phosphorus in the soil at both
depths considered and the pH and aluminum at a depth of 15 cm. The quality of biomass of the
species was evidenced by the N content greater than 3 %, with small variations in the
availability of macronutrients related to the environment where it is developed. There are
significant differences in the concentration of cellulose and lingnin between species faveiracamuzé, gipoóca, ingá, malição and mata-pasto selected for green manure but not on their
polyphenol content. Regardless of origin, the synthesis of cellulose compounds in maliçao was
significantly higher than in faveira-camuzé and lignin in biomass malição and ingá were higher
tham those of forest-pasture and field faveira-camuzé. There is significant variation in the
concentration of secondary metabolites lignin, cellulose and polyphenols among provenances
and leaf biomass colleted in Careiro da Várzea plants showed the highest levels of these
compounds. Among leguminous, leaf biomass of forest-pasture and field faveira-camuzé had
the lowest concentrations of secondary metabolites, while malição and ingá the highest
concentrations, with implications for its use in green manure practices.
Keywords: Nitrogen, Fabaceae, Organic Matter.
11
1. INTRODUÇÃO GERAL
A floresta Amazônica, cobertura florestal mais biodiversa do planeta se desenvolve sobre
solos mineralogicamente pobres e de alta acidez (Wandelli, 2013) porém apresenta elevada
produtividade primária. Há, neste bioma, que ultrapassa os limites nacionais brasileiros, um
número incalculável de espécies vegetais com potencial madeireiro, paisagístico, alimentício,
medicinal e para fornecer serviços capazes de contribuir para a sustentabilidade dos sistemas
de produção agrícola como é a adubação verde.
Na Amazônia, a biomassa acima do solo, é o seu principal reservatório de nutrientes.
Removida a cobertura florestal, com a expansão da fronteira agrícola e de outras atividades
baseadas no desmatamento, perde-se um dos principais serviços do ecossistema: a ciclagem de
nutrientes que depende da deposição contínua e qualitativa da matéria orgânica inerte e da
atividade da fauna do solo bem como de sua biomassa microbiana que regulam suas
transformações. Mesmo considerando-se a baixa fertilidade natural dos solos amazônicos, a
maior parte dos solos da região têm boa estrutura física e elevada atividade biológica. A
cobertura florestal protege o sistema ecológico da ação direta do sol e das chuvas, porém, a
progressão de áreas desmatadas refletem na queda crescente da produtividade, o que gera um
elevado custo econômico e ambiental. Especificamente nos agrossistemas da Amazônia
Central, há necessidade de introdução de novas tecnologias que incrementem a produção e
contribuam para a conservação e preservação dos recursos da biodiversidade vegetal, baseados
estrategicamente na manutenção ou incremento nos teores de matéria orgânica do solo.
A técnica da adubação verde é um conjunto de ações integradas que trazem muitos
benefícios ao solo e sistemas agrícolas em geral, protegendo-o contra a erosão, aumentando a
capacidade de retenção de água, recuperação da estrutura, aumento da CTC, incremento nos
níveis de nitrogênio, controle dos nematoides e plantas invasoras, diversificação da biomassa
microbiana e de grupos funcionais relacionados e maior ciclagem de nutrientes para os cultivos
(Badejo et al.,2002, Canellas et al., 2004 e Espíndola et al., 2006, Nicoloso et al., 2008).
Embora não sejam plantas exclusivas para práticas de adubação verde, muitas espécies
de Fabaceae são muito aproveitadas com essa finalidade, pois se destacam das demais espécies,
pela capacidade de e fixar N2 (Faria & Campelo, 1999), em simbiose com bactérias do solo
conhecidas como rizóbios. A técnica é conhecida secularmente e, para culturas de ciclo curto a
biomassa vegetal é triturada e incorporada ao solo, favorecendo a produção especialmente de
hortaliças folhosas. Por outro lado, para cultivos perenes, a biomassa das leguminosas pode ser
12
produzida ou não no local, algumas vezes no sistema de aleias, e as espécies adubadeiras são
regularmente podadas e depositadas sobre o solo para formação de uma liteira com boa
capacidade de reposição de nutrientes essenciais para os cultivos. Assim, as leguminosas podem
ser introduzidas ou aproveitadas nos agrossistemas na forma de pré-cultivo, onde o adubo verde
produzido precede a cultura principal, que por sua vez se beneficia dos processos de
mineralização e ciclagem de nutrientes (Castro et al., 2004). O conhecimento dos processos que
mediam a decomposição dos resíduos vegetais é importante pelas condições edafoclimáticas do
ambiente tropical, especialmente pela presença de metabólitos secundários que podem mediar
a velocidade de decomposição da biomassa fresca adicionada ao solo (Monteiro & GamaRodrigues, 2004).
Várias espécies tem sido recomendadas para cultivo nos agrossistemas como plantas
para adubação verde, destacando-se entre elas as crotalárias (Crotalaria spp.), feijão-de-porco
(Canavalia ensiformis), feijão-guandu (Cajanus cajan) e mucuna-preta (Mucuna pruriens var.
utilis). A pesquisa básica desenvolvida por Souza (2012), mudou o enfoque de introdução de
espécies, pela identificação daquelas com qualidade nutricional e outras características
associadas a plantas indicadas como adubadoras, a partir do levantamento daquelas
leguminosas encontradas nos ambientes agrícolas e suas bordas em agrossistemas familiares do
município de Manacapuru, AM. Assim, de um grupo diversificado dez espécies foram
selecionadas para aproveitamento pelos agricultores da Amazônia Central.
Como a seleção das espécies feita por Souza (2012) baseou-se na seleção de plantas que
prosperavam em um único município, surgiu a necessidade de avaliar a estabilidade das
características químicas de algumas delas, quando amostradas em outras procedências definidas
como de outros municípios da região metropolitana da cidade de Manaus. Assim, o objetivo
desta pesquisa foi avaliar a estabilidade das características químicas e de metabólitos
secundários das espécies ingá (Inga edulis), mata-pasto (Senna reticulata), faveira-camuzé
(Stryphnodendron guianense), gipoóca (Entada polyphylla) e malição (Mimosa pigra), em
cinco diferentes procedências, constituídas por municípios pré-selecionados da Amazônia
Central: Careiro da Várzea, Iranduba, Itacoatiara, Manacapuru e Novo Airão.
13
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo geral
Avaliar a disponibilidade de nutrientes e metabólitos secundários na biomassa foliar de
diferentes procedências de cinco espécies de leguminosas nativas não convencionais préselecionadas para adubação verde, que ocorrem naturalmente no ambiente da várzea e da terra
firme da Amazônia Central.
2.1Objetivos específicos
i. Avaliar a estabilidade da concentração de nutrientes e de metabólitos secundários
contidos na biomassa foliar de leguminosas nativas de diferentes procedências.
ii. Pesquisar a disponibilidade de nutrientes, pela relação solo-planta, com base na
constituição nutritiva da biomassa foliar e características químicas do solo, nos locais onde as
espécies se estabelecem.
iii. Obter maiores subsídios para consolidar a recomendação de espécies de leguminosas
nativas não convencionais, e seu aproveitamento agrícola como plantas para adubação verde.
14
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1. Técnicas de Adubação Verde como uma forma condicionadora de solos e de reposição
de nutrientes para o cultivo agrícola.
O ecossistema florestal, tendo o solo, a biomassa vegetal e a liteira como
compartimentos, constitui um sistema aberto, que permite a troca de massa e energia com os
sistemas adjacentes, de onde recebe energia, nutrientes e água (como transportador),
exportando também energia (de menor qualidade), os metabólitos não utilizáveis e água. O
sistema florestal é mantido por este fluxo unidirecional entrada → saída, sendo que, no seu
interior, grande parte da energia é dissipada para promover uma forte circulação, a qual faz com
que se reduzam as perdas, tanto de nutrientes como de compostos ricos em energia. No sistema
amazônico, a dinâmica do aproveitamento dos nutrientes é mais intensa no período chuvoso,
quando o aumento da umidade favorece as atividades da biota do solo no processo de
mineralizar a matéria orgânica acumulada durante o período de baixa precipitação. A estrutura
macroscópica da floresta de terra firme está caracterizada por um fluxo fraco de entrada →
saída, e um fluxo rápido e maciço de reciclagem (Walker & Franken, 1983). A elevada
eficiência na reciclagem de nutrientes observada nas florestas tropicais tem sido correlacionada
com a sua alta diversidade biológica; e a reciclagem de nutrientes se contrapõe à lixiviação dos
solos, pois representa um mecanismo de conservação de nutrientes no ecossistema,
promovendo, ao mesmo tempo, a produtividade biológica e o bom estado nutricional das
plantas (Schubart et al., 1984). A exuberância da floresta de terra firme é garantida por um
mecanismo particular de disponibilidade e retenção de nutrientes essenciais à sua manutenção,
ao lado da existência das condições básicas de calor e umidade (Franken et al., 1985). A
ciclagem de nutrientes em florestas envolve um conjunto complexo de mecanismos de
realimentação direta e indireta entre o solo e a vegetação.
A função desses solos dentro do ecossistema amazônico em geral parece ser mais um
substrato para fixação da vegetação do que uma fonte substancial de nutrientes para ela (Fittkau
et al., 1975b). Essas florestas para se manterem, em sua maioria, têm de estar reciclando
continuamente seus próprios nutrientes, utilizando-se da própria matéria orgânica vegetal em
decomposição na superfície do solo. Sem essa cobertura vegetal, esses solos, em geral, seriam
de serventia muito restrita ou quase nula (Rodrigues, 1994, 1996). Sioli (1985), aliás, muito
15
bem definiu essa situação ao escrever que “a floresta amazônica vive apenas sobre o solo, mas
não do solo”.
Entretanto, a maior parte dos solos agricultáveis na Região Amazônica é de reação
ácida, com baixa capacidade de troca catiônica (CTC) e baixa fertilidade. Devido à natureza
geomorfológica, a planície Amazônica é dividida em duas áreas distintas: a de terra firme de
formação terciária apresenta boas características físicas, porém de baixa fertilidade natural e a
várzea, planície de inundação contrastando com a terra firme, possuindo os solos mais férteis
de toda a bacia amazônica, devido à deposição de sedimentos oriundos dos Andes por meio das
inundações anuais, formando assim regularmente novas camadas de solo rico em nutrientes
(Quesada et al.,2011). Portanto o solo, nessas condições é um fator limitante para a
produtividade e sustentabilidade de sistemas de produção agrícola, com isso torna-se necessário
a adição de condicionadores.
Nos solos das regiões tropicais e subtropicais, a MOS é a principal responsável pela
CTC (em razão da disponibilização de cargas negativas), é fonte de N, P, S e outros nutrientes
para as plantas e promove a formação de complexos fosfo-húmicos fracamente retidos pelo
solo, o que reduz a fixação de P em função do revestimento das partículas de argila pelo húmus
e do menor contato entre o nutriente e as partículas (Novais; Smith, 1999).
A adubação verde consiste no uso da biomassa fresca das plantas como adubo, com o
objetivo de aumentar a fertilidade e manter as características químicas, físicas e biológicas do
solo através da matéria orgânica fornecida por essa fitomassa (Peche Filho, 1999), destacandose como uma alternativa viável na busca da sustentabilidade dos solos agrícolas (Alcântara et
al., 2000). A necessidade de adicionar um condicionador de solo é devido a perda de cobertura
que se dá mediante a transformação do solo em solo agrícola que passa a ter problemas com a
sustentabilidade, pois a disponibilidade de nutrientes diminui e também alguns fatores do clima
interferem na ciclagem dos nutrientes (Menyailo et al.,2003).
A prevenção da degradação de novas áreas, aliada à baixa fertilidade natural dos solos,
têm conduzido à necessidade do uso de práticas de adição de matéria orgânica, destacando-se
dentro dessas novas práticas, a adubação verde, como uma alternativa viável na busca da
sustentabilidade dos solos agrícolas (Nascimento; Matos, 2007). Ambrosano et al.(2000), na
busca de agricultura menos agressiva ao ambiente introduz-se a adubação verde, que é definida
como sendo o cultivo de plantas, na mesma área ou em áreas vizinhas, para produzir grande
quantidade de massa para ser, após completado seu ciclo vegetativo, incorporada ou deixada
sobre o solo para agir como proteção e para atuar positivamente no sistema. Embora sejam
16
utilizadas como adubo verde diferentes plantas, inclusive gramíneas (Poáceas), o uso das
leguminosas (Fabaceae) constitui prática mais difundida para esta finalidade.
A principal razão de preferência nas leguminosas é a propriedade de fixação do
nitrogênio atmosférico através de bactérias do solo abrigadas em vários gêneros bacterianos.
Estas bactérias infectam as raízes das leguminosas nodulíferas e nelas desenvolvem estruturas
designadas como nódulos, que são o sítio adequado para as reações fisiológicas e bioquímicas
que resultam na captação do nitrogênio atmosférico. Segundo Moreira (2008), os registros de
gêneros e espécies de bactérias fixadoras de N2 que nodulam Fabaceae são: na Família
Rhizobiaceae os gêneros Rhizobium, Sinorhizobium e Allorhizobium; na família
Bradyrhizobiaceae, os gêneros Bradyrhizobium e Blastobacter.; na família Xanthobacteraceae
o gênero Azorhizobium; na família Hyphomicrobiaceae o gênero Devosia, na família
Phyllobacteriaceae
os
gêneros
Phyllobacterium
e
Mezorhizobium;
na
família
Methylobacteriaceae, o gênero Methylobacterium; na família Brucellaceae o gênero
Ochrobactrum e, finalmente, na família Burkolderiaceae os gêneros Burkholderia e Ralstonia.
A existência de 13 gêneros de bactérias fixadoras de N2, reconhecida em anos recentes sugere
que este número ainda está em elevação, o que será comprovado por novas descrições originais.
Além da grande produção de massa, as leguminosas apresentam a matéria orgânica mais
rica em minerais (Andrade, 1982). E também apresentam um sistema radicular geralmente bem
profundo e ramificado, capaz de extrair nutrientes da camada mais profunda do solo (não
prontamente disponíveis), e que é devolvida a camada arável após a incorporação da
leguminosa ao solo aumentando as suas disponibilidades para a cultura seguinte, promovendo
uma reciclagem de nutrientes devido a sua capacidade de exploração do solo, proporcionando
assim, diversos benefícios, sendo esses, químicos, físicos e biológicos.
Entre as características desejáveis para a seleção de espécies para adubação verde,
destacam-se a produção de matéria seca, capacidade de incrementar nutrientes pela simbiose
com microrganismos, cobertura do solo e reciclagem de macronutriente (Chaves e Callegari,
2001). Fontanétti et al. (2006) observaram que a adubação verde pode complementar a
adubação com composto com diferenças na produtividade, o que contribuiria na redução dos
custos de produção e do aporte de nutrientes externos a propriedade. Entre as várias espécies
de famílias botânicas que podem ser cultivadas como adubos verdes, destacam-se aquelas da
família Fabaceae. As leguminosas, além de proporcionarem benefícios semelhantes aos de
outras espécies, apresentam a capacidade de acumular N pela fixação biológica (Silva et al.,
2009).
17
A deficiência de nitrogênio pode causar vários problemas às culturas, como sintomas de
clorose generalizada, crescimento reduzido e amarelecimento de folhas velhas (Malavolta et al.
1989). Por outro lado, a pronta disponibilidade do elemento no solo resulta em crescimento
rápido, age no metabolismo vegetal, influencia favoravelmente os processos de respiração
celular, absorção de nutrientes, síntese proteica e a fotossíntese. Na planta, os sintomas da
disponibilidade excessiva de N no solo são as folhas de coloração verde escura, excesso de
desenvolvimento, tombamento e maior possibilidade de predação por pragas, pelo atrativo de
biomassa com alta concentração de nutrientes. A fonte primária de N para as plantas é o gás
N2, que constitui cerca de 79 % dos estoques da atmosfera (Odum, 1983; Stumm e Morgan,
1996). Entretanto, mesmo ocorrendo em abundância na forma gasosa, sua conversão em formas
que possam ser utilizadas pelos organismos vivos é uma função altamente especializada, num
processo denominado fixação do nitrogênio, quando as formas fixadas do N2 são introduzidas
na etapa orgânica do ciclo biogeoquímico (Barbosa, 2007).
A entrada de nitrogênio no solo pode ocorrer pela fixação relacionada a fatores físicos,
através de descargas elétricas atmosféricas, radiação ultravioleta, chuvas, entre outros, porém,
as quantidades de N2 fixadas por estes processos estão aquém da demanda das espécies vegetais
espontâneas ou cultivadas. Outra forma de fixação é a química/industrial, realizada com alto
custo energético, onde o N2 se liga ao hidrogênio por meio de energia não renovável fornecida
por gás natural, petróleo, nafta ou álcool, sob condições de elevada temperatura e pressão,
resultando na produção de fertilizantes amoniacais (Barbosa, 2007). É uma contribuição
importante de entrada de N2 fixado no sistema solo-planta-animal, porém não é sustentável por
queimar combustíveis fósseis.
A capacidade de realizar a fixação biológica do nitrogênio permite a planta suprir sua
demanda por nitrogênio em solos com deficiência desse nutriente, favorecendo seu crescimento
e a formação de matéria orgânica no solo. As leguminosas também são importantes no processo
de estabilização da matéria orgânica do solo, pois para cada 10 unidade de carbono sequestrado
existe a necessidade de imobilizar, em média, uma unidade de nitrogênio (Sisti et al., 2004).
Durante a decomposição dos resíduos vegetais, parte do nitrogênio liberado é rapidamente
assimilado (imobilizado) pela biota do solo. O acúmulo de nitrogênio inorgânico no solo só vai
ocorrer se a quantidade de nitrogênio liberada pelos resíduos vegetais exceder o seu
requerimento pelos microrganismos, que está associado ao fornecimento de carbono, que é a
fonte de respiração e crescimento desses seres.
Utilizando-se a adubação verde, o material orgânico produzido, geralmente com
elevados teores de macro e micronutrientes, proporciona o aumento da capacidade de troca
18
catiônica, da infiltração e da retenção de água no solo, tornando-se mais favoráveis as condições
para o desenvolvimento microbiano no solo. Além desses efeitos, algumas plantas utilizadas
como adubo verde são alelopáticos a algumas espécies de nematoides e plantas daninhas (ou
infestantes) (Miyasaka, 1984). Outra característica importante das leguminosas é a baixa
relação C/N, quando comparada a plantas de outras famílias. Este aspecto, aliado à grande
presença de compostos solúveis, favorece sua decomposição e mineralização por
microrganismos do solo e a reciclagem de nutrientes (Zotarelli, 2000). Ao iniciar essa prática,
devem ser escolhidas espécies de adubos verdes adaptadas às condições de clima e solo do
local, além de apresentarem como características desejáveis: rusticidade, crescimento inicial
rápido, de modo a cobrir o solo e dificultar a presença de plantas espontâneas; sistema radicular
bem desenvolvido; elevada produção de biomassa; baixa suscetibilidade ao ataque de pragas e
doenças (Espindola et al., 2006).
A mineralização, que consiste na conversão do N da forma orgânica para a inorgânica
ou mineral (NH4+ e NH3), é mediada por microrganismos quimiorganotróficos do solo, que
utilizam compostos orgânicos como fonte de energia. Esse processo é governado pelas
condições edafoclimáticas e características intrínsecas do resíduo; a temperatura, a umidade, os
teores de celulose, hemicelulose, lignina, as relações C/N e lignina/N dos resíduos vegetais, a
textura do solo, o pH e o tipo de argila são os principais fatores controladores do processo
(Carvalho et al., 2011).
A composição dos resíduos das diferentes espécies vegetais ou da MOS é extremamente
heterogênea. Por isso, o processo de mineralização é realizado por um grupo variado de
microrganismos que têm a capacidade de produzir/liberar diferentes enzimas que agem em
diferentes fases do processo e promovem a quebra de ligações de proteínas, peptídeos, amidas,
aminas, aminoácidos, ácidos nucleicos, etc. (Moreira; Siqueira, 2002).
As condições ótimas para a mineralização do N orgânico do solo são aquelas que
favorecem a atividade dos microrganismos: pH de 6 a 7, condições aeróbicas, umidade entre
50 % e 70 % da capacidade de campo e temperatura entre 40ºC e 60ºC (Moreira; Siqueira,
2002). Porém, graças à variedade de organismos envolvidos, as reações de mineralização
ocorrem em ampla gama de condições de acidez, temperatura e umidade.
A imobilização de N constitui-se em fenômeno contrário e ocorre simultaneamente a
mineralização. A imobilização é definida como a transformação do N da forma mineral na
orgânica. O processo é realizado por microrganismos que incorporam às suas células o N
inorgânico disponível no solo, oriundo dos fertilizantes minerais, da mineralização dos resíduos
vegetais ou animais ou da MOS. No entanto, com a morte desses microrganismos, o N
19
assimilado pode ser remineralizado ou incorporado às células de outros microrganismos e
seguir o caminho da síntese dos compostos nitrogenados mais complexos que gradualmente
formam a MOS (Cantarella, 2007).
3.2. Efeitos das práticas de Adubação nas propriedades físicas, químicas e biológicas do
solo.
Gerando uma série de alterações no solo, a mais evidente, da adubação verde, ocorre no
pH, o que torna-se imprescindível para os nossos solos ácidos, pois, com o aumento da acidez, a
disponibilidade de alguns nutrientes diminui ocorrendo o aumento do manganês (Mn) e elementos
tóxicos, como o alumínio e metais pesados (Pavan; Chaves, 1998). Empregando-se a adubação
verde, o principal benefício obtido é a melhoria da fertilidade do solo no que diz respeito aos
seguintes aspectos: enriquecimento em matéria orgânica, aumento da soma de bases, capacidade
de troca catiônica (CTC) e redução da acidez potencial (H + Al), com consequente aumento nos
teores de cálcio (Ca) e magnésio (Mg) em profundidade (Dominguez; Medina, 2000; Menegucci
et al., 1995; Muzilli et al., 1989).
A adubação verde nas propriedades químicas do solo tem permitido o aporte de
quantidades expressivas de fitomassa, possibilitando uma elevação no teor de matéria orgânica
do solo ao longo dos anos. Como consequência, obtém-se um aumento da capacidade de troca
catiônica (CTC) do solo, o que traz maior retenção de nutrientes junto às partículas do solo,
reduzindo perdas por lixiviação (Espindola et al., 2006). Dentre os efeitos benéficos
proporcionados pela adubação verde, pode ser destacado o aumento da disponibilidade de
nutrientes para as culturas de interesse comercial, a proteção do solo contra erosão, o
favorecimento de organismos benéficos para a agricultura e o controle de plantas espontâneas
(Espindola, 2006). Além dos efeitos físicos, algumas plantas utilizadas como adubos verdes
apresentam efeitos alelopáticos que contribuem para o manejo das plantas invasoras. Porém,
seus efeitos benéficos são observados quando sua utilização ocorre com frequência.
Torres et al., (2005), observaram, sob uma mesma condição edafoclimática, que a taxa
de decomposição está ligada à relação carbono: nitrogênio (C/N) do material sob esse processo.
Xu e Hidrata (2005), concluiu que, além da relação C/N, a decomposição da biomassa morta
das plantas também está ligada à sua relação lignina: N e carbono: fósforo (C/P). À medida que
os microrganismos decompõem um resíduo orgânico (matéria orgânica), ocorre a
mineralização, processo pelo qual os nutrientes são convertidos da sua forma orgânica, para sua
forma inorgânica ou mineral (Vale et al., 1995). A disponibilização de N orgânico do solo para
as plantas passa pelo processo de mineralização, definido como a transformação do N da forma
20
orgânica para a inorgânica (NH4+ ou NH3). O processo é realizado por microrganismos
heterotróficos do solo, que utilizam os compostos orgânicos como fonte de energia (Novaes et
al., 2007). Para atender às necessidades dos microrganismos decompositores sem precisar
recorrer ao N do solo, o resíduo deve ter pelo menos 15 a 17g kg-1 de N, o que corresponde a
uma relação C/N de 25 a 30 (Silgram; Shepherd, 1999).
O uso de leguminosas com alta capacidade competitiva, como adubo verde, propicia
economia no controle de plantas daninhas, por reduzir a produção de sementes e as infestações
posteriores dessas plantas interferentes (Silva et al., 1996).
3.3. Os efeitos dos constituintes químicos foliares na adubação verde (Lignina, Celulose,
Polifenóis e Nitrogênio).
O processo da decomposição pode ser definido como a quebra química de um composto
em outros mais simples realizada, principalmente, por microrganismos através do seu
metabolismo (Berg; Mcclaugherty, 2008; Swift et al., 1979; Wagner; Wolf,1998). No caso dos
resíduos culturais, esse processo envolve um amplo espectro de microrganismos, os quais
diferem quanto a sua capacidade de sintetizar as enzimas necessárias à degradação dos diversos
compostos orgânicos produzidos pela planta durante a fotossíntese, como proteínas,
fosfolipídios e polímeros estruturais (celulose, hemicelulose e lignina) e de reserva (amido).
Figura 1. Sequência de polímeros que ilustram a molécula de celulose.
Fonte: <www.soq.com.br>
Baijukya et al. (2006), estudando a liberação de N das leguminosas utilizadas como
cobertura do solo na adubação verde, observaram que a liberação desse nutriente está
diretamente relacionada com a relação lignina/N e lignina e polifenóis/N dos resíduos em
decomposição. De acordo com esses autores, esses compostos proporcionam proteção física da
21
celulose e outros componentes da parede celular e podem formar complexos com proteínas que
protegem e dificultam o processo de decomposição. A partir da decomposição dos resíduos
vegetais pode ocorrer uma diminuição na acidez do solo. Isso porque durante a decomposição
dos resíduos, são produzidos ácidos orgânicos capazes de complexar íons Al3+ presentes na
solução do solo, reduzindo dessa forma, o alumínio do solo.
A celulose é a molécula mais predominante da parede celular dessas células vegetativas,
contribuindo com 25 % dessa estrutura, sendo compostas por cadeias microfibrilas lineares de
D-glicose, fazendo parte do metabolismo primário das plantas promovendo a rigidez,
resistência e insolubilidade. Em seguida a substância orgânica mais abundante nas plantas é a
lignina, que faz parte do metabolismo secundário juntamente com outros compostos fenólicos,
constituindo um grupo quimicamente heterogêneo apresentando uma variedade de funções nos
vegetais, bem como a sustentação mecânica de vasos e tecidos vasculares; proteção física contra
ataques de patógenos, fitófagos e organismos decompositores, tornando a célula vegetal
indigerível para alguns desses animais (Taiz & Zeiger, 2004).
A lignina é uma macromolécula tridimensional amorfa encontrada em vegetais
associada à celulose na parede celular cuja função é de conferir rigidez, impermeabilidade e
resistência a ataques microbiológicos e mecânicos aos tecidos vegetais. Ela é geralmente mais
resistente à decomposição biológica que os outros biopolímeros principais encontrados em
resíduos de planta, por causa de sua estrutura química. O teor de lignina em plantas jovens é
muitas vezes menor que 5 %, enquanto em plantas maduras podem conter até 15 %. A taxa de
decomposição da lignina é lenta comparada com a de celuloses e hemiceluloses (Wagner; Wolf,
1999).
Os polifenóis são metabólitos secundários produzidos pelas plantas para, entre outras
funções, protege-las da radiação ultravioleta e defendê-las do ataque de herbívoros e patógenos
(Hättenschwiler; Vitousek, 2000). Taninos condensados e flavonoides estão entre os principais
compostos fenólicos encontrados nos vegetais. Após o manejo dos adubos verdes, os polifenóis
dos resíduos culturais, especialmente aqueles de baixo peso molecular, participam da síntese
do húmus através da ação de enzimas extracelulares de origem microbiana. Alguns polifenóis
podem se ligar a proteínas e formar complexos resistentes à decomposição, além de inibirem a
ação enzimática (Vallis; Jones, 1973). Além disso, os polifenóis podem também ligar-se a
compostos nitrogenados orgânicos (como aminoácidos e proteínas) nas folhas dos vegetais,
tornando o N disponível, ou ligar-se ao N orgânico solúvel liberado das folhas, formando, no
solo, complexos de difícil decomposição (Northup et al., 1995). A concentração de polifenóis
é geralmente maior em resíduos culturais de plantas maduras do que de plantas jovens (Thomas;
22
Asakawa, 1993), e a capacidade de ligação dos polifenóis a compostos nitrogenados varia em
função da sua massa molecular. Essa característica explica por que, somente em alguns estudos
há uma boa correlação entre a taxa de decomposição e a liberação de N de resíduos culturais
com a concentração de polifenóis.
(a)
(b)
Figura 2. Arranjo estrutural das moléculas de lignina (a) e polifenóis (b).
Fonte: <www.infoescola.com.br>
A interferência dos compostos fenólicos sobre o processo de mineralização de N se dá
pelo fato dos polifenóis formarem estruturas complexas através de ligações estáveis (pontes de
hidrogênio, ligações covalentes, entre outras) com grupos nitrogenados (grupos amino, por
exemplo), deixando os materiais resistentes à decomposição. Outra interação importante entre
compostos fenólicos e o N é a sua ligação com o nitrito (NO-2), resultando na incorporação do
N em frações mais recalcitrantes da matéria orgânica do solo diminuindo, assim, sua
biodisponibilidade. Embora a concentração de nitrito seja baixa no solo, ele é formado durante
o processo de nitrificação; logo, esta ligação causa uma imobilização do N inorgânico no solo
(Palm & Sanchez, 1991). Tal ligação assume maior importância em condições de solo ácido.
Compostos fenólicos podem também ser capazes de afetar a composição e a atividade dos
microrganismos decompositores do solo, influenciando diretamente na mineralização dos
nutrientes (Hättenschwiler e Vitousek, 2000).
Para o fornecimento de N, o manejo das leguminosas deve ser feito na época da floração,
pois é nesse período que elas apresentam grande produção de biomassa, que se encontra tenra
e com baixa relação C/N, o que favorece o processo de decomposição e liberação de nutrientes.
Numa época mais tardia, a biomassa se encontra mais lenhosa e com relação C/N mais alta, a
taxa de decomposição tende a ser mais lenta, proporcionando maior proteção ao solo e
contribuindo mais efetivamente para a melhoria de suas características físicas.
23
A degradação de materiais com menor teor de lignina e estreita relação C/N ocorre
rapidamente no solo, e isso resulta em elevada mineralização do N, o que diminui o N
imobilizado pela microbiota (Vigil; Kissel,1991). Em contrapartida biomassas com relação C/N
mais ampla têm maior efeito agregante em razão da decomposição mais lenta e da formação de
compostos orgânicos intermediários que estarão contribuindo para o aumento do teor de matéria
orgânica no solo (Muzzili, 1996). A relação C/N e o teor de lignina da cobertura vegetal variam
de acordo com a espécie de adubo verde utilizada e com a época de corte e adição dos resíduos
vegetais ao solo, observando-se relação direta entre ambas propriedades e a idade da planta.
Torna-se necessário para uma rápida decomposição que o material seja incorporado ao
solo do que deixado na superfície, pois, o processo de incorporação aumenta bastante a
superfície de contato do adubo verde com a microbiota do solo (De-Polli; Chada, 1989).
3.4. Espécies de leguminosas mais recomendadas para emprego em práticas de adubação
verde.
A cascavel (Crotalaria juncea L) é planta anual, arbustiva, de crescimento ereto e
determinado podendo atingir de 3,0 a 3,5 m de altura, com potencial de produção de matéria
seca em torno de 15 a 20 t ha-1. Com ampla adaptação às regiões tropicais do mundo, mesmo
em solos arenosos, soltos e com fertilidade diminuída, embora seja muito sensível ao alumínio
do solo. Destaca-se entre as espécies da família das leguminosas que têm sido utilizadas para a
finalidade de adubação verde, sendo planta de ciclo anual, arbustiva, de porte ereto e
crescimento determinado, alcança uma produtividade entre 40 a 60 toneladas de massa verde e
6 a 8 toneladas de massa seca por ciclo e fixa entre 180 e 300 kg ha-1 de N, dos quais 60 %
ficam no solo, 30 % vão para as plantas semeadas após a adubação verde e 10 % se perdem do
sistema solo-planta (Formentini et al., 2008; Lopes, Queiroz e Moreira, 2005). Esta espécie é
originária da Índia, suas plantas produzem fibras e celulose de alta qualidade, próprias para a
indústria de papel e outros fins. Recomendada para adubação verde, em cultivo isolado,
intercaladas a perenes, na reforma de canavial ou em rotação com culturas graníferas, é uma
das espécies leguminosas de mais rápido crescimento inicial. Sua produção de biomassa fresca
e seca se destaca em relação ao feijão-guandu, feijão-de-porco, mucuna-preta, mucuna-rajada
e crotalaria-paulina.
24
O guizo-de-cascavel (Crotalaria spectabilis Roth) é uma planta anual, de crescimento
ereto e determinado, podendo atingir altura de 1,0 a 1,5 m, com potencial de produção de
matéria seca de 4 a 6 t hab-1. Esta espécie é de ampla adaptação ecológica, recomendada para
adubação verde, com crescimento inicial lento, sendo sugerida como planta-armadilha em solos
infestados por nematoides formadores de galhas (Meloidogyne incognita e M. javanica), por
ser má hospedeira/não multiplicadora dos mesmos (Wutke, 1993; Fahl et al., 1998) e também
de Pratylenchus spp. (Monteiro, 1993) e do nematoide do cisto - Heterodera spp. Tem uma
produtividade entre 20 a 30 t de massa verde e 4 a 6 t de massa seca por ciclo, fixa entre 60 e
120 kg de nitrogênio por ha-1.
O chocalho (Crotalaria paulina Schrank) é uma planta anual, arbustiva, ereta, de
crescimento determinado, com desenvolvimento inicial lento e ciclo tardio, podendo atingir 3,0
a 3,5 m de altura e com potencial de produção de 7 a 10 t ha-1 de matéria seca. Essa espécie tem
sido utilizada como quebra-ventos, principalmente para proteção de cafezais (Wutke, 1993;
Fahl et al.,1998).
A crotalária (Crotalaria ochroleuca G. Don) é planta anual, de crescimento arbustivo
ereto, que pode atingir 1,5 a 2,0 m de altura. Foi introduzida na região dos Cerrados, devido à
possibilidade de desenvolver-se em solos quimicamente “pobres” e com baixos teores de
matéria orgânica. Apresenta potencial produtivo de 7 a 10 t ha-1 de matéria seca, podendo atingir
valores de até 17 t ha-1 (Amabile et al., 2000).
A ervilha-forrageira (Pisum sativum L. subsp. arvense (L.) Asch. & Graeben) é uma
planta anual, de rápido crescimento, com a qual se proporciona boa cobertura do solo.
Caracteriza-se por apresentar certa rusticidade quanto à fertilidade do solo e também por se
desenvolver em temperaturas elevadas.
A ervilhaca (Vicia sativa L.) é uma planta anual, decumbente, podendo atingir altura de
50 a 80 cm. Apresenta potencial de produção de 4 a 6 t ha-1 de matéria seca (Cati, 2002).
Barradas et al. (2001) determinaram, aos 119 dias após a semeadura, produção de 6,3 t ha-1 de
matéria seca na parte aérea, com acúmulo de nitrogênio total de 222,6 kg ha-1. A ervilhaca
peluda desenvolve-se em solo de baixa fertilidade com problemas de acidez (baixo pH e
presença de alumínio), produzindo grande quantidade de massa, podendo ser empregada como
forragem de inverno ou como adubação verde. A ervilhaca comum desenvolve-se em solos
corrigidos ou já cultivados, com bons teores de cálcio, fósforo e sem problemas de acidez,
podendo ser empregada como forrageira ou adubação verde.
O feijão-bravo-do-ceará (Canavalia brasiliensis Benth.) é uma planta anual ou bianual,
herbácea, de crescimento prostrado. Apresenta grande potencial de produção de biomassa e
25
rusticidade durante o período de deficiência hídrica, devido ao seu sistema radicular agressivo,
sendo favorecida a absorção de água e nutrientes em maiores profundidades no solo (Sodré
Filho et al., 2004). Como essa espécie apresenta sensibilidade ao foto periodismo, em
semeaduras tardias se tem diminuição da duração da fase vegetativa e, em consequência,
diminuição da produção de matéria seca. Por oportuno, cabe informar que a espécie Cratylia
floribunda Benth. (sin. Cratylia argentea), leguminosa perene, arbustiva, de grande porte, com
muita resistência à seca, também é conhecida pelo nome comum feijão-bravo (Otero, 1952),
além de camaratuba, devendo-se sempre identificar ambas as espécies pelo nome científico, a
fim de se evitar sua identificação incorreta.
O feijão-de-porco (Canavalia ensiformis (L.) DC) é planta anual, ereta, herbácea, com
altura de dossel ao redor de 0,8 a 1,0 m e potencial produtivo de 5 a 8 t ha-1 de matéria seca.
Suas sementes, de coloração branca, não são recomendadas para consumo humano ou animal,
devido aos fatores antinutricionais, mas a espécie se destaca pela ação alelopática no controle
de infestantes, principalmente da tiririca (Wutke, 1993; Fahl et al., 1998). Tem uma
produtividade entre 20 a 40 t de massa verde e 4 a 8 de massa seca por ciclo e fixa entre 120 e
280 kg de nitrogênio por ha, sendo indicada para adubação verde, cobertura verde em cultura
perene e controle de invasoras, por seu efeito alelopático é muita usada no controle da tiririca.
O guandu (Cajanus cajan (L) Millsp) é uma leguminosa de porte ereto, originária da
África, muito usada no Brasil, com desenvolvimento inicial lento, ciclo predominantemente
semi-perene, de múltiplos usos - adubo verde, alimentação humana e animal, quebra-ventos, e
comumente cultivada nas regiões tropicais e subtropicais. Adaptada a uma ampla faixa de
precipitação pluvial, é resistente à seca, desenvolvendo-se mais adequadamente em
temperaturas mais elevadas, sobretudo na faixa de 18º a 30ºC, sendo obtidos, por ano, 8 a 12 t
ha-1 de matéria seca. A maioria dos genótipos é sensível ao foto período, havendo resposta
positiva ao florescimento em dias curtos (Wutke, 1993; Fahl et al., 1998; Amabile et al., 2000).
A produção de massa verde é 20 t/ha (variedades anã) e 40 t/ha (variedades normais). A de
massa seca fica entre 3 t/ha (variedades anã) e 9 t/ha (variedade normais), a fixação de
nitrogênio fica entre 120 e 350 kg/ha/ano.
No guandu ocorrem acentuadas reduções na duração da fase vegetativa e na produção
de biomassa quando se adia sua semeadura para janeiro a março, quando os dias se tornam mais
curtos, devido à sensibilidade ao foto período (Amabile et al., 2000). Nessa espécie, quando
semeada na primavera, pode-se atingir produção de até 13 t ha-1 de matéria seca. A maioria dos
cultivares tem duração de ciclo normal, mas há aquele com ciclo curto, também conhecido
26
como guandu anão, cujas plantas são anuais, de crescimento arbustivo ereto, com 1,0 a 1,2 m
de altura e potencial de produção de 4 a 7 t ha-1 de matéria seca (Calegari, 1995).
O labe-labe (Dolichos purpureus L) é planta anual ou bianual, trepadora e hábito de
crescimento indeterminado, também chamado de cumandatiá, mangalô, feijão-de-orelha e
feijão-frade originário da África. Apresenta ampla adaptação, é tolerante às geadas, pode atingir
altura de 0,5 a 1,0 m e tem potencial de produção de massa seca de 5 a 7 t ha-1. (Wutke, 1993;
Fahl et al., 1998). De acordo com a Fundação Instituto de Agronômico do Paraná (IAPAR), 1
t de massa seca de labe-labe contém em média 18 kg de nitrogênio, rico em proteínas 2,55 %
na massa verde e 22,12 % na matéria seca.
A mucuna-preta (Mucuna pruriens(L.)) DC, conhecida com este nome em todo Brasil,
também é identificada como café-do-Mato-Grosso, fava-café, feijão-café, feijão-inglês, olhosde-burro, olhos-de-burrico e pó-de-mico (Silva et al., 2004) é planta anual ou bianual, trepadora,
de ampla adaptação, que pode atingir altura de 0,5 a 1,0 m, com potencial de produção de massa
vegetal seca de 6 a 8 t ha-1 (Wutke, 1993; Fahl et al., 1998). Apresenta desenvolvimento
vegetativo vigoroso e acentuada rusticidade, adaptando-se bem às condições de deficiência
hídrica e de temperaturas altas. Floresce e frutifica de maneira variável, porém não possui
reação foto periódica (Amabile et al., 2000). Nessa espécie o crescimento inicial é
extremamente rápido e, aos 58 dias após a emergência, tem-se a cobertura de 99 % da superfície
do solo (Favero et al, 2001). Além disso, exerce forte e persistente ação inibitória sobre a tiririca
(Cyperus rotundus) e o picão-preto (Bidens pilosa), além de ser má hospedeira/não
multiplicadora dos nematoides de galhas (Meloidogyne incognita e M. javanica) (Wutke, 1993)
e também do nematoide do cisto (Heterodera spp.). É uma das mais importantes plantas para
recuperação de solos degradados e para cobertura em adubação verde. Apresenta a propriedade
da nodulação e alta eficiência na fixação de N2, em torno de 331 kg de N ha-1, significando uma
alta produção de biomassa, com teor de proteína da matéria seca alcançando até 16,38 % e com
registros de, em condições favoráveis, produzir 50 t de matéria fresca ha-1. Consegue se adaptar
facilmente aos mais diferentes tipos de solo, desde os arenosos até os argilosos, sendo tolerante
à seca, sombra, altas temperaturas e ligeiramente resistente ao encharca mento, se estabelecendo
rápido, competindo bastante, com as ervas daninhas.
A mucuna cinza (Mucuna cinerea sin. Stizolobium cinereum) é planta anual, trepadora,
de crescimento inicial rápido e vigoroso, atingindo altura de 1,0 a 1,5 m. É resistente à seca,
adaptada aos solos ácidos e tem potencial produtivo de até 9 t ha-1 de massa seca da parte aérea
(Calegari,1992; Wutke, 1993). Essa espécie é considerada má hospedeira/não multiplicadora
dos nematoides de galhas (Meloidogyne incognita e M. javanica) (Wutke, 1993) e também do
27
nematoide do cisto (Heteroderaspp.). Produz de 40 a 50 t de massa verde e de 6 a 9 t de massa
seca e fixa 180 e 350 kg de nitrogênio por ha/safra. Seu desenvolvimento é semelhante ao da
mucuna-preta.
A mucuna anã (Mucuna deeringiana (Bort.) Merr.) é uma planta anual, herbácea, de
crescimento determinado, originária da África, resistente à seca, com altura máxima ao redor
de 0,5 m. É utilizada como adubo verde nas ruas de cafezais e de outras culturas perenes, com
produção de matéria seca da parte aérea de 4 a 6 t ha-1 (Wutke, 1993; Fahl et al., 1998). Produz
de 10 a 20 t de massa verde, 2 a 4 t de massa seca e fixa entre 60 e 120 kg de nitrogênio por
ha/safra. É uma planta própria para consórcios com culturas plantadas em espaçamentos
menores uma vez que não tem hábito trepador, não competindo assim por luz, sendo ótimas
para áreas que terão um tempo menor para disponibilidade.
O tremoço-branco, tremoço-amargo (Lupinus albus L.) é uma planta herbácea, anual,
de porte ereto, adaptada aos climas temperados e subtropicais, sobretudo na faixa de
temperatura entre 15°C e 25°C, podendo atingir altura de 0,8 a 1,5 m. Apresenta elevada
produção de massa vegetal seca da ordem de 5 t ha-1 e um sistema radicular pivotante bastante
profundo, que pode atingir até mais de 1 m de profundidade (Callegari, 1992; Wutke, 1993;
Fahl et al., 1998).
3.5. Cultivos agrícolas mais beneficiados pelas práticas de Adubação Verde.
Com a adubação verde o nitrogênio favorece o crescimento vegetativo, expande a área
fotossinteticamente ativa e eleva o potencial produtivo da cultura. As hortaliças folhosas
apresentam o efeito direto na produtividade devido serem constituídas de folhas, hastes tenras
e inflorescência. Ngonajio et al. (2003) verificou que a adubação verde resultava em altas
produtividades para a cultura da alface, o que evidencia a aptidão dessa prática para o cultivo
dessa folhosa de ciclo curto.
Os grandes benefícios encontrados com a introdução de adubos verdes no solo
desencadearam alguns estudos relativos a seus efeitos sobre culturas em sucessão. Alves et al.,
(2004) concluíram que a incorporação do guandu no sistema de produção de cenoura (Daucus
carota), beterraba (Beta vulgaris) e feijão-de-vagem (Phaseolus vulgaris) proporcionou
elevada produtividade dessas hortaliças e é comparável a cultivos convencionais. Em trabalho
similar, Oliveira (2001), avaliando os efeitos da adubação verde pré-cultivo com crotalária e
pousio, sobre a cultura do repolho (Brassica oleracea), em sistema orgânico de produção,
observou que o pré-cultivo com essa planta (crotalária) promoveu ganhos significativos na
28
produção de massa fresca da parte aérea, do peso médio das “cabeças” em relação ao pousio.
Por consequência, verificou-se um aumento de 41 % na produtividade da cultura.
O uso de leguminosas como adubação verde em pré-cultivo e consórcio contribuiu
significativamente para o fornecimento de N na cultura da berinjela. Nesses casos, a quantidade
de N introduzida pela fixação biológica foi suficiente para compensar o N exportado pela
colheita de frutos. No entanto, esses dados não apresentaram diferença estatística da vegetação
espontânea (Castro et al., 2004).
Segundo Perin et al. (2004), trabalhando com crotalária, milheto, crotalária + milheto
na adubação verde em pré-cultivo e em consorciado na produção de brócolis, na ausência ou
presença de 150 kg ha-1 de N, verificaram que não houve efeito residual dos adubos verdes
sobre o diâmetro, o peso das inflorescências e das plantas. Tais resultados indicaram que os
adubos verdes proporcionaram o mesmo desempenho que a vegetação espontânea. Linhares et
al. (2008a) observaram que adição de jitirana ao solo na cultura de rúcula folha larga influenciou
no acréscimo das características agronômicas de altura de planta, número de folhas, massa
verde e seca.
Fontanétti et al. (2004b), estudando plantas de cobertura (crotalária juncea, mucunapreta e feijão de porco), verificaram que as mesmas não apresentaram efeito significativo na
massa fresca de repolho em relação à testemunha (vegetação espontânea), sendo que as mesmas
não diferiram significativamente da massa fresca da alface americana. Apesar de absorverem
relativamente pequenas quantidades de nutrientes, quando comparadas com outras culturas, em
função de seu ciclo curto, as hortaliças folhosas são consideradas exigentes em nutrientes.
Tal exigência torna-se cada vez maior à medida que se aproximam do final do ciclo.
Isso porque, após uma fase inicial de crescimento lento, que perdura até cerca de dois terços do
ciclo, as folhosas apresentam um rápido acúmulo de matéria seca e, consequentemente de
nutrientes. Também, por apresentar uma elevada exigência em um tempo relativamente curto,
essas hortaliças podem, temporariamente, ficar mais sujeitas às deficiências minerais (Oliveira
et al., 2003).
Jarillo, 1994; Rupper, 1987, verificaram que a adição de adubo verde pode inibir a
germinação ou o estabelecimento de uma planta infestante, como as plantas daninhas, a tiririca
(Cyperus rotundus L.) e a mucuna-preta (Mucuna aterrimum) foi a melhor espécie para o
controle das principais plantas infestantes presentes na cultura da laranja.
3.6. Informações gerais sobre as espécies selecionadas para a pesquisa.
29
3.6.1 Mata-pasto (Senna reticulata (Willd.) H.S.Irwin & Barneby)
É uma leguminosa tolerante à inundação e comumente observado em áreas alagadas. A
planta parece estar sempre florida e produz muita biomassa vegetal fresca importante para
adubação verde e preparo do composto. É uma arvoreta ou arbusto de pequeno porte, perene,
não trepadora, comum no ambiente da várzea, especialmente nas áreas alteradas. Alcança 2,54,0 m de altura, com caule fino de 4,0 cm na altura do peito. A forma do fuste é cilíndrica e a
copa é perfeita aberta e espalhada para todos os lados. As flores são pêndulos ascendentes
amarelos exuberantes e permanentes. As folhas são compostas, com folíolos grandes, verdeescuros, em 5-7 pares, os frutos são vagens negras com 10,9 cm de comprimento e 1,5 cm de
largura, abrigando numerosas sementes pequenas, negras, em seu interior (Figura 3a, b, c).
Segundo Souza (2012), um quilo de folhas de mata-pasto contém: 32,0, 7,7, 33,8, 2,1 g de
nitrogênio, potássio, cálcio e magnésio respectivamente e 170, 198, 30, 31 mg de fósforo, ferro,
zinco e manganês respectivamente.
(a)
(b)
(c)
Figura 3. Aspecto da planta de mata-pasto (Senna reticulata). Limbo foliar (a) floração e (b)
frutificação (c).
Fonte: Souza L.A.G.
3.6.2 Malição (Mimosa pigra L.)
O malição é uma planta invasora que ocupa as margens dos rios e igarapés onde se
estabelece na linha da água. É uma planta que também se estabelece em terra firme por sua
rusticidade e capacidade de colonizar áreas abertas e capoeira. As plantas de malição produzem
muita biomassa rica em nitrogênio e rápida mineralização da matéria orgânica e são importantes
na adubação verde e para o preparo de composto orgânico em camadas alternadas com outros
materiais. É um arbusto espinhoso, mas vigoroso, não trepador, geralmente encontrado com
floração abundante ou frutos espalmados distribuídos em toda a copa da planta. Apresenta em
média 2 m de altura e copa aberta e espalhada, muitas vezes com caules múltiplos. As folhas
30
são compostas, constituídas por numerosos folíolos, em média com 29 pares e são sensíveis ao
toque, vergando-se depois de tocadas. As flores são brancas ou rosadas. Os frutos inicialmente
são amarelos, mas tornam-se marrons quando maduros, com pelos densos, dourados,
ferrugíneos em toda superfície externa, abrigando as sementes em pequenos septos
uniloculares, cujos segmentos se desmembram e dispersam em pequenas partes após a
maturação. As sementes são duras, achatadas e alongadas como as de arroz, com cores marrons
e esverdeadas ou marrons mais claras (Figura 4 a, b, c). Segundo Souza (2012), um quilo de
folhas de malição contém: 39,7; 7,1; 20,5 e 2,0 g respectivamente de nitrogênio, potássio, cálcio
e magnésio; e 130, 19, 36, 64 mg respectivamente de fósforo, ferro, zinco e manganês.
(a)
(b)
(c)
Figura 4. Aspecto da planta de malição (Mimosa pigra). (a) Limbo foliar; (b) Floração; e, (c)
Frutificação.
3.6.3 Ingá-de-metro (Inga edulis Mart.).
Ótimas para adubação verde a germinação de suas sementes é rápida e muito fácil, pois
possuem 62-67 % de umidade e algumas vezes germinam dentro do próprio fruto, fenômeno
conhecido como viviparidade sendo classificadas como recalcitrantes, devido à umidade e de
curta viabilidade, podendo ser semeadas diretamente na terra em beira de trilhas e cercas. É
uma planta domesticada pelos índios da Amazônia tem 10-12 m de altura e diâmetro de tronco
de 15 cm quando cresce em áreas abertas, mas que na mata alcança 40 m de altura e com sua
polpa comestível (Figura 5 a, b, c). É uma espécie temporária com ciclo de vida de 10-12 anos,
rústica, e bem adaptada à acidez, alumínio tóxico e baixa fertilidade natural dos solos de terra
firme da Amazônia. Cresce rápido e floração inicial um ano e meio após o cultivo apresentando
alta fertilidade. Suas folhas possuem nectários extraflorais entre cada par de folíolos o que atrai
formigas pretas, fornecendo juntamente com os frutos boa forragem para o gado. Segundo
Souza (2012) um quilo de folhas de ingá de metro contém: 33,0, 5,2, 12,0, 2,5 g de nitrogênio,
31
potássio, cálcio e magnésio respectivamente e 90, 18, 37, 204 mg de fósforo, ferro, zinco e
manganês respectivamente.
(a)
(b)
(c)
Figura 5. Aspecto da planta de ingá-de-metro (Inga edulis). Limbo foliar (a) floração e (b)
sementes (c).
3.6.4 Faveira-camuzé (Stryphnodendron guianense (Aubl.) Benth.)
A faveira-camuzé é uma espécie com bom potencial de uso para produção de lenha em
solos de terra firme. Tem alta capacidade de rebrota, tolera bem a poda regular e a constituição
foliar com minúsculos folíolos favorece os processos de mineralização da biomassa da planta
no preparo do composto orgânico. Nos sistemas agroflorestais pode ser útil para adubar fruteiras
em consórcio. É uma árvore perene 7-15 m de altura, muito frequente nas bordas de mata e
capoeiras que apresenta a copa muito esgalhada frondosa, com fuste baixo e frutos distribuídos
em boa parte dos galhos. A circunferência do tronco pode chegar a 82 cm com diâmetro de
tronco de 26 m, que pode ser útil como lenha. As folhas são compostas por folíolos. As flores
são em pêndulos avermelhados. Os frutos são vagens marrons escuras a negras quando maduras
(Figura 6 a, b, c). A casca da árvore é cinzenta, colonizada por líquens. As raízes possuem um
cheiro forte por vezes desagradável de tanino. Segundo Souza (2012) um quilo de folhas de
faveira-camuzé contém: 27,8, 3,1, 4,1, 2,3 g de nitrogênio, potássio, cálcio e magnésio
respectivamente e 50, 19, 15, 89 mg de fósforo, ferro, zinco e manganês respectivamente.
(a)
(b)
(c)
Figura 6. Aspecto da planta de faveira-camuzé (Stryphnodendron guianense). Limbo foliar (a)
floração e (b) fruto (c).
32
3.6.5 Gipoóca (Entada polyphylla Benth.)
A gipoóca é uma planta pioneira que cresce em matas secundárias de terras firmes e na
várzea, e tem adaptação a vários tipos de solos, com diferentes texturas. Devido a sua
rusticidade, é uma espécie com potencial para recuperação de solos e adubação verde. Seus
frutos são dispersos pelo e pela água, facilitando o seu estabelecimento em novos locais. É um
cipó trepador, lenhoso, sem espinhos, mas com gavinhas, de crescimento indeterminado,
vigoroso, que cresce utilizando outras plantas como suporte, em altura de 4-6 m ou até mais.
Suas folhas são compostas com quatro pares de folíolos constituídos por numerosos folíolos
miúdos. A massa foliar da espécie é densa e fechada, principalmente quando ocorre em área de
população da espécie. Suas flores são brancas, em cachos no formato de uma escova, grandes
e dispostos nos ramos terminais. Os frutos são favas grandes, marrons, vistosas, secas e
segmentadas com uma só semente alaranjada no interior dos septos individuais. As vagens
medem 37 cm de comprimento e possuem 6 cm de largura podendo abrigar entre 14-18
sementes (Figura 7 a, b, c). Segundo Souza (2012), um quilo de folhas de gipoóca contém: 42,1,
7,2, 17,7, 3,5 g de nitrogênio, potássio, cálcio, magnésio respectivamente e 140, 131, 52, 61 mg
de fósforo, ferro, zinco e manganês respectivamente.
(a)
(b)
(c)
Figura 7. Aspecto da planta de gipoóca (Entada polyphylla). Limbo foliar (a) floração e (b)
frutificação (c).
33
4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Características químicas do solo e dos
nutrientes na biomassa foliar de espécies
de Fabaceae pré-selecionadas para
adubação verde na Amazônia Central,
Brasil
41
CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DO SOLO E DOS NUTRIENTES NA BIOMASSA
FOLIAR DE ESPÉCIES DE FABACEAE PRÉ-SELECIONADAS PARA ADUBAÇÃO
VERDE NA AMAZÔNIA CENTRAL, BRASIL.
Rejane Rocha Pinheiro Guimarães¹; Luiz Augusto Gomes de Souza²
1
Programa de Pós-graduação em Agricultura no Trópico Úmido, 2Instituto Nacional de
Pesquisas da Amazônia. Av. André Araújo, 2936 – Bairro: Petrópolis – Caixa Postal: 2223 –
CEP:
69.080-971,
Manaus,
AM.
e-mail:
[email protected];
[email protected].
Resumo: As práticas de adubação verde podem contribuir para o aumento ou manutenção da
produtividade agrícola em solos de terra-firme e das áreas de várzea da Amazônia Central. O
objetivo deste trabalho foi avaliar as condições de fertilidade do solo e qualidade da biomassa
foliar de leguminosas nativas recomendadas para adubação verde que crescem
espontaneamente em cinco municípios da região metropolitana de Manaus, AM. As espécies
avaliadas foram: faveira-camuzé (Stryphnodendron guianense), gipoóca (Entada polyphylla),
ingá (Inga edulis), malição (Mimosa pigra) e mata-pasto (Senna reticulata). Nos municípios do
Careiro da Várzea, Manacapuru, Iranduba, Itacoatiara, Manacapuru e Novo Airão as plantas
foram localizadas nos ambientes da terra firme e da várzea, dentro ou nas proximidades das
áreas agrícolas. Em cada local, foi coletado solo nas profundidades de 5 e 15 cm e biomassa
foliar do terço médio da planta, para determinações químicas. As características de solo
analisadas foram: o pH em H2O, N, P, K+, Ca++, Mg+, Mn, Fe, Zn e Al³+ e C-orgânico. Nas
folhas, foram determinados os teores de N, P, K+, Ca++, Mg+, Fe, Mn e Zn. O delineamento
experimental compreendeu um arranjo fatorial 5 x 5, combinando cinco espécies e cinco
procedências, com três repetições. Os dados obtidos foram submetidos a Anova, e comparados
pelo modelo de Tukey (P<0,01). A qualidade nutritiva da biomassa foliar das leguminosas
apresentou estabilidade independente de sua procedência e concentrações de nitrogênio
superiores a 3,1 %. Na biomassa foliar, somente para as concentrações de ferro e de zinco foram
verificadas interações significativas entre espécies e municípios. O ingá e a faveira-camuzé que
tem a terra-firme como ambiente preferencial, apresentaram adaptação aos solos com baixa
fertilidade natural, nos diferentes municípios visitados. No ambiente da várzea, o mata-pasto
destacou-se comparado ao malição e a gipoóca, com biomassa foliar rica em fósforo, potássio,
cálcio e magnésio. Houve interação significativa entre espécies x municípios para os teores de
cálcio e fósforo no solo, nas duas profundidades consideradas e para o pH e o alumínio na
profundidade de 15 cm.
Palavras-chave: Agroecologia, Leguminosas, Produção Agrícola Sustentável, Nitrogênio.
42
CHEMICAL CHARACTERISTICS OF SOIL AND NUTRIENTS IN LEAF BIOMASS
SPECIES OF PRESELECTED FABACEAE FOR GREEN MANURE IN THE CENTRAL
AMAZON, BRAZIL
Abstract: Green manure practices can contribute to increasing agricultural productivity in
upland soils and lowland areas of Central Amazon. The objective of this study was to evaluate
soil fertility conditions and quality of leaf biomass of native leguminous recommended for
green manure that grow spontaneously in five municipalities in the metropolitan region of
Manaus, AM. These species were faveira-camuzé (Stryphnodendron guianense), gipoóca
(Entada polyphylla), ingá (Inga edulis), malição (Mimosa pigra) e mata-pasto (Senna
reticulata). In the cities of the Careiro da Várzea, Iranduba, Itacoatiara, Manacapuru e Novo
Airão plants were located in the mainland and lowland environmentes, in or near agricultural
áreas. At each site, it was collected soil at depths of 5 and 15 cm and leaf biomass of the average
third of the plant for chemical analysis. The soil characteristics were analysed: pH in H2O, N,
P, K+, Ca++, Mg+, Mn, Fe, Zn e Al³+ and Organic Carbon. The leaves were determined the levels
of N, P, K+, Ca++, Mg+, Fe, Mn e Zn. The experimental design comprises a 5 x 5 factorial
arrangement, combining five species and five provenances, with three replications. Data were
subjected to ANOVA and compared by Tuckey model (P<0,01). The nutritional quality of leaf
biomass present stability regardless of their origin and nitrogen concentrations greater than
3,1%. In foliar biomass, only for iron and zinc concentrations significant interactions were
found between species and municipalities. The ingá and faveira-camuzé that has the dry land
as the preferred environment, showed adaptation to soils with low fertility in the different
municipalities visited. In the lowland environment, o mata-pasto stood out compared to malição
and gipoóca which rich leaf biomass in phosphorus, potassium, calcium and magnesium. There
was a significant interaction between species x municipalities for calcium and phosphorus in
the soil at both depths considered and the pH and aluminum at a depth of 15 cm.
Keywords: Agroecology, Leguminous, Sustainable Agricultural Production, Nitrogen.
43
INTRODUÇÃO
Os solos de terra firme do Amazonas não têm quase nutrientes devido à quantidade de
chuvas que leva todos os nutrientes, porém os solos de várzea são bem ricos de nutrientes,
devido a decomposição de materiais orgânicos, são solos férteis que depois da época das cheias
deixa os solos bem mais ricos em nutrientes. Os municípios banhados pelo Rio Negro, também
conhecido como o “Rio da Fome”, por apresentar um elevado nível de acidez devido a
decomposição de vegetais em seu interior, possuem um solo com pouquíssimos nutrientes, são
compostos por areia e argila, o que impossibilita o cultivo de plantações, ao contrário dos rios
Solimões e Madeira, que apresentam rios próprios para a agricultura. Nessas condições, é
necessário desenvolver estratégias de manejo mais sustentáveis, com o uso de práticas que
potencializam a biodiversidade e os processos biológicos, aumentando a eficiência do processo
de ciclagem de nutrientes. Em solos Argissolos, o N na forma de amônia (NH3) se encontra
adsorvido nas partículas de cargas negativas ou disponível na sua forma inorgânica de nitrato
(NO3 ̄). O nitrato porém, é o íon que predomina durante o processo de nutrição das plantas
(Luchese et al., 2001). Solos com cobertura mais densa, devido a presença de matéria orgânica
e pela presença de leguminosas fixadoras de N2, impedem a perda de nitrogênio por lixiviação.
Os solos de várzea, planície de inundação contrastando com a terra firme, possuindo os
solos mais férteis de toda a bacia amazônica, devido à deposição de sedimentos oriundos dos
Andes por meio das inundações anuais, formando assim regularmente novas camadas de solo
rico em nutrientes (Quesada et al.,2011), porém é deficiente em nitrogênio. Portanto o solo,
nessas condições é um fator limitante para a produtividade e sustentabilidade de sistemas de
produção agrícola, com isso torna-se necessário a adição de condicionadores
A entrada de nitrogênio no solo pode ocorrer pela fixação relacionada a fatores físicos,
através de descargas elétricas atmosféricas, radiação ultravioleta, chuvas, entre outros, porém,
as quantidades de N2 fixadas por estes processos estão aquém da demanda das espécies vegetais
espontâneas ou cultivadas. Outra forma de fixação é a química/industrial, realizada com alto
custo energético, onde o N2 se liga ao hidrogênio por meio de energia não renovável fornecida
por gás natural, petróleo, nafta ou álcool, sob condições de elevada temperatura e pressão,
resultando na produção de fertilizantes amoniacais (Barbosa, 2007). É uma contribuição
importante de entrada de N2 fixado no sistema solo-planta-animal, porém não é sustentável por
queimar combustíveis fósseis. A forma mais sustentável de entrada do nitrogênio ao solo é a
biológica FBN, processo pelo qual alguns gêneros de bactérias captam o nitrogênio presente no
ar, tornando-o assimilável pelos vegetais. Os rizóbios estabelecem simbiose com as raízes das
44
leguminosas, através de um fina sintonia entre cada raiz e o seu rizóbio específico, formando
nódulos, onde essas bactérias ficam alojadas e realizam o processo de captura e fixação do
nitrogênio atmosférico.
A capacidade de realizar a fixação biológica do nitrogênio permite a planta suprir sua
demanda por nitrogênio em solos com deficiência desse nutriente, favorecendo seu crescimento
e a formação de matéria orgânica no solo. As leguminosas também são importantes no processo
de estabilização da matéria orgânica do solo, pois para cada 10 unidade de carbono sequestrado
existe a necessidade de imobilizar, em média, uma unidade de nitrogênio (Sisti et al., 2004).
Durante a decomposição dos resíduos vegetais, parte do nitrogênio liberado é rapidamente
assimilado (imobilizado) pela biota do solo. O acúmulo de nitrogênio inorgânico no solo só vai
ocorrer se a quantidade de nitrogênio liberada pelos resíduos vegetais exceder o seu
requerimento pelos microrganismos, que está associado ao fornecimento de carbono, que é a
fonte de respiração e crescimento desses seres.
Sendo o nitrogênio o elemento mais abundante na atmosfera terrestre (em torno de 79%),
estando presente principalmente na forma (N2) e um dos principais macronutrientes importantes
aos vegetais. Existem bactérias que realizam simbiose com raízes de plantas e, possuem
enzimas com capacidade de redução do nitrogênio atmosférico, transformando-o em amônia e
posteriormente em elementos essenciais (Lodeiro et al., 2000). A simbiose em leguminosasbactérias fixadoras de N2 atmosférico é amplamente aceita como alternativa à fertilização
química. Bactérias do grupo dos rizóbios têm a capacidade de formar nódulos em raízes e caules
de leguminosas e possuem papel importante na agricultura sustentável (Freitas et al., 2007).
A ciclagem de nutrientes nos ecossistemas naturais é favorecida por etapas de
imobilização e mineralização da biomassa orgânica fresca e esta é condicionada, dentre outros
fatores pela relação C/N (Marschner et al. 1990), o que torna vantajoso o manejo de
leguminosas nos sistemas de produção agrícola pelos maiores teores de nitrogênio na biomassa,
comparado a outras espécies. Segundo Osterroht (2002), as leguminosas utilizadas como
cobertura do solo, também contribuem para a diminuição do impacto direto da chuva e dos raios
solares no solo, permitindo maior infiltração e menores temperaturas, amenizando as perdas de
água, e também atuam na inibição da germinação de plantas espontâneas (Lojka et al. 2012).
Este trabalho teve como objetivo avaliar as relações de nutrientes entre solo e planta dos
municípios na região metropolitana de Manaus, Amazonas, Brasil.
45
MATERIAL E MÉTODOS
As atividades de coleta e bioprospecção foram desenvolvidas em cinco municípios da
região metropolitana de Manaus, no ambiente de terra firme e da várzea do rio Solimões, de
junho a dezembro de 2014. No desenvolvimento dos trabalhos de campo, os municípios
visitados foram: Careiro da Várzea, Iranduba, Itacoatiara, Manacapuru e Novo Airão. O
posicionamento geográfico destes municípios no entorno da cidade de Manaus, está
apresentado na Figura 1.
Figura 1. Localização geográfica dos municípios que constituem a região metropolitana de
Manaus, na Amazônia Central, Brasil.
Os locais visitados foram margens de estradas, margens de rios, quintais agroflorestais
estabelecidos em agrossistemas familiares, e outros ambientes tais como áreas ruderais,
capoeiras, etc., ou outros ambientes onde as espécies prioritárias se estabeleciam naturalmente,
ou foram cultivadas. As espécies de Fabaceae nativas pré-selecionadas foram: Para terra firme
faveira-camuzé ((Stryphnodendron guianense (Aubl.) Benth), gipoóca (Entada polyphylla
Benth.) e ingá (Inga edulis Mart.) e para a várzea malição (Mimosa pigra L.) e mata-pasto
(Senna reticulata (Willd)H.S.Irwin & Barneby).
Em cada município, foram visitados o ambiente de terra firme e da várzea ou igapó, para
a amostragem de biomassa foliar e do solo onde a espécie de leguminosa prosperava, com três
repetições para cada espécie. Na coleta feita para a espécie uma distância mínima de 100 m foi
obedecida entre matrizes. A coleta de biomassa da parte aérea foi feita com o auxílio de um
46
podão de alumínio com 12 m de amplitude, priorizando-se folhas do terço médio da planta. A
quantidade de biomassa fresca coletada foi de 500 g por matriz. Com o auxílio de uma tesoura
de poda fez-se uma triagem do material podado, eliminando galhos grossos e ramos mais
lenhosos.
As amostras de solo foram coletadas na área de projeção da copa da matriz selecionada,
na profundidade de 0-5 cm e 5-15 cm, com auxílio de um trado. As coletas foram feitas em
locais aleatorizados dentro de cada ambiente, buscando-se uma boa representatividade de cada
área. Durante a coleta evitou-se o efeito de borda, concentrando a amostragem no centro dos
ambientes. Em seguida, as amostras foram levadas para o Laboratório Temático de Solos e
Plantas (LTSP) do INPA, onde foram secas ao ar, destorroadas e peneiradas em uma peneira
de malha de 2 mm de espessura.
A caracterização química dos solos seguiu a metodologia de Análise Química de Solos,
estabelecida pela Embrapa (2011). O Nitrogênio total foi obtido através do método Kjeldahl,
que consiste na utilização de uma solução sulfúrica para digestão (H2SO4), solução de H3BO3
como indicador, NaOH para destilação (separação da amônia (NH3) do sulfato de amônia
((NH4)2SO4) e posteriormente uma solução de H2SO4 a 0,01N para titulação. As determinações
de P, K+ e Fe foram realizadas através de extração em duplo-ácido, Mehlich-1, e posterior
leitura em espectrofotômetro da marca Milton Roy–Spectronic 301 em comprimento de onda
660 nm. Ca2+ e Mg2+ foram determinados em espectrofotômetro de absorção atômica. As
análises de pH foram realizadas em pHmetro com eletrodo de vidro, modelo mPA 210/mPA
210P, em água destilada, na proporção de 1:2,5 e agitadas por 45 segundos deixadas em repouso
por 1 h e em seguida agitadas novamente para a leitura. O carbono foi determinado pelo método
Walkey e Black usando a Dicromatometria que consiste em titulações com o K2Cr2O7, para
oxidação da matéria orgânica em meio sulfúrico com FeSO4.7H2O amoniacal. Os teores de Al3+
foram determinados pelo método de titulação com NaOH, utilizando o azul de bromotimol
como indicador.
A biomassa fresca foi transportada para a sede com fins de caracterização química. Em
seguida foram colocadas para secar em estufa a 65°C/72 h até atingir peso constante. Após a
secagem, o material foi moído em moinho de facas e armazenado em recipiente vedado. As
análises químicas dos tecidos vegetais foram feitas conforme metodologia da Embrapa (2011).
O N foi determinado após digestão sulfúrica, seguida pela destilação conforme método Kjeldahl
(Sarruge e Haag, 1974), modificado. P, K+, Ca++, Mg+,Cu, Fe, Zn e Mn foram determinados
por meio de digestão nitro-perclórica (solução digestora nitroperclórica de HNO3 e HClO2
concentrados na relação 2:1) e posterior leitura.
47
O delineamento experimental empregado foi um arranjo fatorial do tipo 5 x 5,
considerando-se o fator principal as espécies (faveira-camuzé, gipoóca, ingá, malição e matapasto) e fator secundário as procedências (Careiro da Várzea, Iranduba, Itacoatiara,
Manacapuru e Novo Airão), totalizando 25 tratamentos, com três repetições. Os seguintes
tratamentos foram definidos:
1. Careiro da várzea x faveira-camuzé
14. Itacoatiara x malição
2. Careiro da várzea x gipoóca
15. Itacoatiara x mata-pasto
3. Careiro da várzea x ingá
16. Manacapuru x faveira-camuzé
4. Careiro da várzea x malição
17. Manacapuru x gipoóca
5. Careiro da várzea x mata-pasto
18. Manacapuru x ingá
6. Iranduba x faveira-camuzé
19. Manacapuru x malição
7. Iranduba x gipoóca
20. Manacapuru x mata-pasto
8. Iranduba x ingá
21. Novo Airão x faveira-camuzé
9. Iranduba x malição
22. Novo Airão x gipoóca
10. Iranduba x mata-pasto
23. Novo Airão x ingá
11. Itacoatiara x faveira-camuzé
24. Novo Airão x malição
12. Itacoatiara x gipoóca
25. Novo Airão x mata-pasto
13. Itacoatiara x ingá
Para o processamento dos dados empregou-se a Anova, utilizando o programa Estat
(Unesp, versão 2010). As comparações entre médias foram feitas pelo teste de Tukey a 1 % de
probabilidade.
48
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Características químicas do solo onde se estabelecem espécies de Fabaceae pré-selecionadas
para adubação verde na Amazônia Central, Brasil
O grande desafio dos diferentes sistemas agrícolas propostos para a Amazônia Central,
no ambiente da terra firme é a acidez elevada, que potencializa a toxidez de alumínio e as
reservas limitadas e escassas de nutrientes essenciais. Nos solos da várzea da calha dos rios
Solimões-Amazonas, há nutrientes essenciais disponíveis, entretanto a sazonalidade das águas
limita a disponibilidade de nitrogênio (Fajardo et al., 2009). Os teores de macronutrientes
presentes no solo, a 5 e 15 cm de profundidade, onde se estabelecem as diferentes espécies
propostas para uso como adubo verde aqui pesquisadas, variaram nos locais onde as espécies
foram localizadas, refletindo as diferenças químicas acentuadas entre solos do ambiente da
várzea e da terra firme.
Os resultados obtidos para a análise do solo nas duas profundidades consideradas de 5
e 15 cm demonstraram em valores médios a maior concentração de nitrogênio, fósforo,
potássio, cálcio e magnésio nas camadas mais superficiais do solo, conforme pode ser
observado na Figura 2. Dentre os macronutrientes considerados foi verificado que a
disponibilidade de cálcio e magnésio a 5 e 15 de profundidade (Figura 2g, h; Figura 2i, j) e a
de fósforo a 5 cm de profundidade (Figura 2c) variou significativamente (P<0,01) nos locais
onde as leguminosas cresciam. Por outro lado, os teores de nitrogênio e potássio no solo nas
duas profundidades consideradas não variaram entre as espécies de leguminosas (Figura 2a, b
e Figura 2e, f), como também o fósforo a 15 cm de profundidade (Figura 2d). Deve-se
considerar que as espécies de leguminosas aqui pesquisadas foram selecionadas para diferentes
ambientes, assim, ingá, gipoóca e faveira-camuzé prosperam no ambiente de terra firme e matapasto e malição são plantas preferenciais dos solos de várzea.
Considerando-se que o aporte de nitrogênio ao solo é mediado pelas entradas de matéria
orgânica, para todas as espécies os valores observados na camada de 5 cm foram maiores que
a 15 cm), conforme verificado nas (Figuras 2 a, b). Possivelmente, pelas mesmas razões, os
teores de potássio também, para todas as espécies, foram maiores na camada mais superficial
do solo (Figura 2 e,f). Entretanto, ressalva-se que nas profundidades de 5 e 15 cm, os teores de
nitrogênio e potássio no solo não variaram significativamente entre as espécies pesquisadas.
Pois, devido à entrada de matéria orgânica no solo aumenta a CTC, propiciando maior
capacidade de retenção de nutrientes, evitando assim que sejam lixiviados. No caso do potássio
49
a matéria orgânica desempenha o papel de adsorção eletrostática. Já o nitrogênio representa 5%
da matéria orgânica total, sendo que cerca de 90 a 99% do N total do solo está na forma
orgânica. Ambrosano et al., (2009), verificou que na parte aérea de plantas de milho cultivadas
em vasos em casa de vegetação, foram determinados valores médios de 45,1% de
aproveitamento do N após o cultivo da mucuna-preta e de 37,8% após o da crotalária-júncea
em Latossolo Vermelho-Escuro e Argissolo Vermelho-Amarelo, sendo maiores neste último
tipo de solo.
Por outro lado, como já afirmado, as diferenças nos teores de fósforo no solo nos locais
onde as espécies se estabeleciam, só foram significativas na camada de 5 cm, com teores
medianos de fósforo onde o mata-pasto se estabelece na várzea, sendo significativamente
superior aos encontrados nos solos de terra firme onde o ingá e a faveira-camuzé cresciam com
níveis de deficiência deste elemento (Figura 2c). Mas a 15 cm de profundidade os valores de
fósforo não variaram significativamente (Figura 2d) e para todas as espécies a disponibilidade
deste elemento foi de baixa a deficiente. Fajardo et al., (2009), observaram num estudo feito no
baixo rio Solimões/Várzea que os teores de fósforo eram maiores nas camadas superficiais e
que diminuíam com a profundidade. Por outro lado nos solos de terra firme de elevada acidez,
onde se estabelecem o ingá e a faveira-camuzé foi deficiente devido o fósforo só estar
disponível em solos com pH entre 6,0 e 6,5, pois nesta faixa há equilíbrio entre as duas formas
de fósforo que as plantas absorvem e não há condições adequadas para formação de compostos
insolúveis de fósforo, como por exemplo a formação de fosfatos com o ferro e alumínio, bem
presente nos solos de terra firme da Amazônia Central.
Nas profundidade de 5 e 15 cm foi observado que o nível de cálcio presente no solo de
várzea onde cresce o mata-pasto e o malição foi significativamente superior ao verificado para
o ingá e a faveira-camuzé, espécies amostradas na terra firme (Figura 2 g,h). Os níveis de cálcio
na terra firme, considerando-se o critério de interpretação de análise de solo da Embrapa (2011),
foram inferiores a 2 cmol kg-1, classificando-os como deficientes, e nas duas profundidades
consideradas, embora o ingá não tenha diferido significativamente da faveira-camuzé foi
encontrado em níveis de Ca quase quatro vezes maior. Os solos de várzea, ambientes onde as
espécies mata-pasto e malição se estabelecem, são ricos em nutrientes principalmente o cálcio
devido essas áreas serem inundadas pelos rios que vem dos Andes que são ricos em sedimentos.
Já o de terra firme onde se estabelecem o ingá e a faveira-camuzé, são solos pobres
mineralogicamente e altamente ácidos, pois o cálcio provém das rochas e em solos lixiviados
pelas águas das chuvas, estas, contendo gás carbônico, percolam através do solo, e o ácido
carbônico formado desloca o cálcio, assim como outros cátions, do complexo coloidal do solo.
Ingá
Gipoóca
Mata-pasto
Faveira-camuzé
Malição
1,52 a
1,35 a
1,34 a
1,10 a
1,05 a
Teste F 1,32 NS
0
1
Espécies
Espécies
50
Ingá
Gipoóca
Mata-pasto
Faveira-camuzé
Malição
1,22 a
1,12 a
1,10 a
0,97 a
0,92 a
0
2
20,27 a
13,83 ab
12,01 ab
5,61 b
1,76 b
10
20
Ingá
Gipoóca
Malição
Mata-pasto
Faveira-camuzé
14,84 a
13,97 a
9,92 a
7,91 a
2,66 a
0
30
Mata-pasto
Gipoóca
Malição
Ingá
Faveira-camuzé
0,14 a
0,11 a
0,10 a
0,10 a
0,06 a
0,05
0,1
Mata-pasto
Gipoóca
Malição
Ingá
Faveira-camuzé
0,15
0
Espécies
1,22 bc
Malição
Mata-pasto
Gipoóca
Ingá
Faveira-camuzé
0,29 c
6
2
4
6
Ca⁺⁺ 15 cm (cmolc.Kg ̄¹)
Teste F 11,53**
(h)
0,90 a
0,78 ab
0,43 bc
0,38 c
0,17 c
0,5
1
Espécies
Espécies
Teste F 10,55**
0,15
0,91 bc
0,23 c
(g)
0
0,1
3,96 a
2,95 a
2,29 ab
0
2
4
Ca⁺⁺ 5 cm (cmolc.Kg ̄¹)
Mata-pasto
Malição
Ingá
Gipoóca
Faveira-camuzé
0,05
(f)
3,91 a
3,31 a
2,44 ab
Espécies
Teste F 14,45**
20
K⁺ 15 cm (cmolс Kg ¹̄ )
(e)
0
15
0,11 a
0,10 a
0,08 a
0,07 a
0,05 a
K⁺ 5 cm (cmolc.Kg ̄¹)
Mata-pasto
Malição
Gipoóca
Ingá
Faveira-camuzé
10
(d)
Espécies
Espécies
(c)
0
5
Fósforo 15 cm (mg/Kg ̄¹)
Teste F 1,35 NS
Fósforo 5 cm (mg/Kg ̄¹)
Teste F 1,64 NS
1,5
(b)
Espécies
Espécies
(a)
0
1
Nitrogênio 15 cm (g/Kg ̄¹)
Nitrogênio 5 cm (g/Kg ̄¹)
Mata-pasto
Malição
Gipoóca
Ingá
Faveira-camuzé
0,5
Malição
Mata-pasto
Gipoóca
Ingá
Faveira-camuzé
0,78 a
0,69 ab
0,48 abc
0,32 bc
0,13 c
0
0,5
Mg⁺⁺ 5 cm (cmolc.Kg ̄¹)
Mg⁺⁺ 15 cm (cmolc.Kg ̄¹)
(i)
(j)
1
Figura 2. Determinação dos teores de nitrogênio (a,b), fósforo (c,d), potássio (e,f), cálcio (g,h) e
magnésio (i,j) a 5 e 15 cm de profundidade, nos locais de estabelecimento de cinco espécies
de leguminosas recomendadas para adubação verde na Amazônia Central.*1, *2
*1
- Faveira-camuzé (Stryphnodendron guianense), gipoóca (Entada polyphylla), ingá (Inga edulis), malição
(Mimosa pigra) e mata-pasto (Senna reticulata).
*2
- Médias seguidas de mesma letra, nas figuras não diferem entre si no nível de 1 ou 5 % de probabilidade.
51
A disponibilidade de magnésio no solo, em todos os locais amostrados foi deficiente por
apresentar valores iguais ou inferiores a 0,90 cmolc kg-1. Mesmo nestas condições, na
profundidade de 5 cm o teor de magnésio nos locais onde cresce o mata pasto foi
significativamente superior aos locais onde crescia o ingá, a gipoóca e a faveira-camuzé (Figura
2 i). Na profundidade de 15 cm, malição e mata-pasto foram encontrados em solos com teores
de magnésio superiores ao da faveira-camuzé (Figura 2 j). As evidências iniciais são de uma
alta rusticidade e capacidade de adaptação da faveira-camuzé em solos com baixos estoques de
macronutrientes. Não por acaso esta espécie é encontrada nos agrossistemas nas bordas de áreas
agrícolas e a floresta, ou mesmo em pastagens e capoeiras já nos primeiros anos (Souza 2012).
Foi verificado que os teores de ferro e o pH do solo variaram significativamente nos
locais onde as espécies selecionadas se estabelecem, nas duas profundidades consideradas, o
mesmo acontecendo para os teores de carbono a 15 cm de profundidade do solo. Entretanto, os
níveis de carbono a 5 cm de profundidade e os teores de alumínio trocável no solo não variaram
significativamente entre as espécies (Figura 3). O pH do solo variou de mediano a fortemente
ácido a 5 e 15 cm de profundidade. As espécies mata-pasto, gipoóca e malição estabeleciam-se
em condições de acidez mais favoráveis ao desenvolvimento vegetal, na profundidade de 5 cm,
diferindo significativamente da faveira-camuzé que foi encontrada em ambiente de acidez
elevada (Figura 3 a). Na profundidade de 15 cm, a acidez do solo foi também mais favorável
as plantas de gipoóca e mata-pasto, superando significativamente a acidez mais elevada que no
ambiente da ingá e faveira-camuzé (Figura 3b). Em clima úmido, as águas das chuvas que
percolam através do solo que contém ácido carbônico resultante da dissolução do gás carbônico
na água, removem os íons do complexo coloidal do solo, principalmente de cálcio e magnésio,
deixando em seu lugar quantidade equivalente de íon hidrogênio. Com isso, a quantidade de
hidrogênio no solo vai aumentando gradativamente, resultando em abaixamento progressivo do
pH. Pesquisas realizadas pelo Instituto Agronômico do Paraná (Iapar) mostram que as
leguminosas apresentam diferentes capacidades de aumentar o pH do solo e de diminuir o
conteúdo de Al (Leal et al., 1996; Miyazawa et al., 1993)
Como já afirmado, nas condições da Amazônia central, na profundidade de 5 cm os
teores de carbono no solo onde as espécies de leguminosas com potencial para adubo verde se
estabeleciam não diferiram significativamente entre si (Figura 3 c), e foram considerados
medianos (Cochrane et al., 1984). Por outro lado, na profundidade de 15 cm, o solo onde a
gipoóca e a ingá se estabeleciam apresentava maiores teores de carbono que o solo onde o
malição foi encontrado (Figura 4 d). Ugen (2001), em um sistema agroflorestal de sete anos de
idade na Amazônia Central, observou que a presença da Pueraria phaseoloides aumentou
52
significativamente a concentração de C no solo quando comparado com a parcela sem a
presença da leguminosa onde o incremento foi de 25,8 g C kg-1 para 30,4 g C kg-1.
Os teores de alumínio trocável no solo na profundidade de 5 cm classificaram-se como
médios em todos os locais pesquisados (Figura 3e), porém, a 15 cm de profundidade, mesmo
sem diferir significativamente nos locais onde as espécies de leguminosas foram encontradas,
para ingá e malição os níveis verificados foram altos, por superarem a taxa de 1,00 cmlc kg-1
(Embrapa, 2011), conforme pode ser verificado na Figura 3 f. O alumínio é o metal mais
abundante no solo, uma vez que a maior parte dos minerais primários e secundários das rochas
formados pela ação do intemperismo, são aluminosilicatos, que, quando decompostos pela água
carregada de gás carbônico, liberam o alumínio de forma trocável (Al3+). Trata-se de um íon
trivalente anfótero, ou seja em meio ácido ele atua como um cátion e em meio básico ele atua
como um ânion, sendo o pH o principal fator que controla a sua disponibilidade no solo.
(Malavolta, 1980). Em solos ácidos, um fator relevante é a alta solubilidade de metais pesados,
e o Al se avoluma por prevalecer nas soluções presentes nesse tipo de ambiente e toxidez aos
vegetais. As raízes apresentam engrossamento e amarelamento nas pontas, degeneradas,
tortuosas, com ramificações secundárias, escuras em parte pela oxidação de compostos
fenólicos e sem pelos absorventes, com isso causando o entupimento nas raízes, impedindo que
as plantas absorvam nutrientes e também o crescimento da raiz, elas ficam grossas e perdem a
turgidez, acarretando com isso o tombamento da espécie. E também o alumínio imobiliza o
fósforo nas plantas. As plantas ao serem afetadas pelo cátion tóxico apresentam com frequência
sintomas de déficit nutricional (fósforo, potássio, cálcio, magnésio e molibdênio), uma vez que
ele interfere no processo de absorção, translocação e transporte de nutrientes. (Sivaguru; Horst,
1998; Freitas et al., 2006)
Como já conhecido para os solos tropicais, os teores de ferro presentes nos solos
pesquisados são elevados, mas há diferenças significativas entre os locais onde as leguminosas
selecionadas se estabelecem. Assim, na profundidade de 5 cm, os teores de ferro nos locais
onde foram encontradas o malição e o mata-pasto foram significativamente maiores que os da
ingá e faveira-camuzé. Nota-se que em média os níveis de ferro onde cresce o malição foram
3,7 vezes maiores que os de faveira-camuzé (Figura 3 g). Esse padrão de disponibilidade de
ferro também foi observado na profundidade de 15 cm, onde os níveis de ferro onde crescem
as plantas de malição foram 3,4 vezes maiores que no solo onde a faveira-camuzé se estabelece
(Figura 3 h).
Mata-pasto
Gipoóca
Malição
Ingá
Faveira-camuzé
5,59 a
5,56 a
5,38 a
5,14 ab
4,81 b
4
4,5
5
5,5
Espécies
Espécies
53
6
5,58 a
5,55 a
5,33 ab
4,92 b
4,85 b
4
pH H₂O 5 cm
Teste F 5,37**
Gipoóca
Mata-pasto
Malição
Ingá
Faveira-camuzé
10
20
C 5 cm (g/Kg ̄¹)
Espécies
Espécies
21,13 a
20,88 a
19,94 a
17,49 a
17,43 a
Gipoóca
Ingá
Mata-pasto
Faveira-camuzé
Malição
30
0
Espécies
Espécies
0,52 a
0,5
1
Ingá
Malição
Faveira-camuzé
Gipoóca
Mata-pasto
1,5
0,59 a
0,57 a
0,5
1
Aluminio 15 cm (cmolc Kg ¹̄ )
1,5
(f)
454,40 a
415,93 a
290,07 ab
158,80 b
122,93 b
200
400
Fe 5 cm (mg/Kg ̄¹)
600
Espécies
(e)
Espécies
30
1,13 a
1,06 a
0,87 a
0
Aluminio 5 cm (cmol Kg ¹̄ )
(g)
20
C 15 cm (g/Kg ̄¹)
Teste F 4,35**
0,98 a
0,96 a
0,95 a
0,92 a
0
10
(d)
Faveira-camuzé
Mata-pasto
Malição
Ingá
Gipoóca
Malição
Mata-pasto
Gipoóca
Ingá
Faveira-camuzé
6
20,73 a
19,93 a
17,50 ab
15,91 ab
13,51 b
(c)
0
5,5
(b)
Mata-pasto
Ingá
Gipoóca
Faveira-camuzé
Malição
Teste F 0,82 NS
5
pH H₂O 15 cm
Teste F 6,32**
(a)
0
4,5
Malição
Mata-pasto
Gipoóca
Ingá
Faveira-camuzé
416,40 a
346,33 ab
324,13 ab
163,20 bc
120,73 c
0
200
400
600
Fe 15 cm (mg/Kg ̄¹)
(h)
Figura 3. Determinação dos teores de pH em água (a,b), carbono (c,d), alumínio (e,f) e ferro (g,h) a 5
e 15 cm de profundidade, nos locais de estabelecimento de cinco espécies de leguminosas
recomendadas para adubação verde na Amazônia Central.*1, *2
*1
- Faveira-camuzé (Stryphnodendron guianense), gipoóca (Entada polyphylla ), ingá (Inga edulis), malição
(Mimosa pigra) e mata-pasto (Senna reticulata).
*2
- Médias seguidas de mesma letra, nas figuras não diferem entre si no nível de 1 ou 5 % de probabilidade.
54
Características químicas do solo em cinco municípios da Amazônia Central onde se estabelece
espécies de Fabaceae pré-selecionadas para adubação verde
O ambiente onde se desenvolveu esta pesquisa é caracterizado pelo encontro das águas
da bacia do rio Negro com a do rio Solimões, que representam biomas distintos, da região
metropolitana de Manaus, variados em seus recursos naturais como solo, água e biodiversidade,
embora com fatores climáticos similares. O rio Amazonas recebe essa designação a partir desse
encontro de águas. Neste ambiente de ecótono, a agricultura é desenvolvida nas áreas de várzea
e de terra firme cada uma com suas particularidades associadas. De acordo com a natureza
geomorfológica, a planície Amazônica pode ser dividida em duas áreas distintas: a terra firme
de formação terciária e, planície de inundação propriamente dita, denominada várzea ou terreno
quaternário recente. Os solos de terra firme apresentam, em geral, boas características físicas
mas são de baixa fertilidade natural. Contrastando com a terra firme, as áreas de várzea possuem
os solos mais férteis de toda a bacia amazônica, dada à deposição de sedimentos oriundos dos
Andes por meio das inundações anuais, formando assim regularmente novas camadas de solo
rico em nutrientes (Quesada et al., 2011). Apesar de representar, em termos relativos, uma
pequena fração da Amazônia, as áreas de várzeas têm um papel muito importante, porque é
nesses solos que se cultiva a maior parte das culturas de ciclo curto na região (Cravo et al.,2002;
Alfaia et al., 2007; Fajardo et al., 2009).
Entre os municípios visitados, considerando-se a disponibilidade de macronutrientes,
houve diferenças significativas nas características químicas do solo que foram mais acentuadas
a 5 cm de profundidade, comparadas a 15 cm (Figura 4). Para os macronutrientes, somente os
níveis de potássio no solo, nas duas profundidades consideradas, não diferiram
significativamente entre os municípios visitados. Por outro lado, na profundidade de 15 cm a
disponibilidade de nitrogênio e fósforo (em adicional do potássio), também não variou nos
locais visitados dos municípios de Careiro da várzea, Iranduba, Itacoatiara, Manacapuru e Novo
Airão.
Na profundidade de 5 cm, os teores de nitrogênio encontrados nos solos do Careiro da
várzea superaram significativamente os de Novo Airão (Figura 4 a), entretanto a 15 cm de
profundidade os níveis de nitrogênio não diferiram entre os municípios (Figura 4 b). De fato, o
nitrogênio é um nutriente que não tem origem na pedogênese e entra no ciclo solo-planta-animal
pelo aporte de matéria orgânica, portanto é mais esperado que se acumule nos horizontes
superficiais do solo. Estudos de Kreibich et al (2003) mostraram que o fluxo de N mineral no
solo a 0-20 cm foi maior próximo de espécies leguminosas do que das não leguminosas,
55
demonstrando a importância das leguminosas na fixação desse nutriente nas áreas de várzea.
Por outro lado, Alfaia et al. (2007) salientam a importância do uso das espécies de leguminosas
fixadoras de nitrogênio que ocorrem naturalmente no ambiente de várzea como componentes
dos sistemas de produção nessas áreas.
A maioria dos trabalhos acerca da fertilidade dos solos da Amazônia consideram que o
nitrogênio e o fósforo são os elementos mais limitantes ao desenvolvimento vegetal. Assim,
somente nos solos de Iranduba os teores de fósforo a 5 cm de profundidade foram medianos, e
superaram significativamente os níveis encontrados nos outros municípios (Figura 4 c). Em
Itacoatiara os níveis de fósforo foram baixos e nos outros municípios estes foram deficientes,
embora não diferissem entre si. A 15 cm de profundidade do solo, os teores de fósforo em todos
os municípios foram muito baixos ou considerados deficientes (Figura 4 d).
Giacomini et al., (2003), verificaram que 43 % do P contido nos resíduos culturais da
ervilhaca, 7 % nos do nabo-forrageiro e 10 % nos da aveia foram liberados nos primeiros 15
dias. Aos 29 dias, a porcentagem de P liberado aumentou para 59 % para a ervilhaca e 29 %
para a aveia. Esses resultados confirmam aqueles obtidos por Da Ros (1993), que avaliou a
liberação de P por diversas plantas de cobertura e verificou que 64 % do P da ervilhaca e 33 %
do P da aveia foram liberados nos primeiros 30 dias após o manejo das plantas. Segundo
Carneiro et al., (2004), os adubos verdes estimulam a disponibilidade de P nos solos por
estimular a ocorrência de microrganismos (bactérias, fungos e actinomicetos) envolvidos na
liberação de enzimas que promovem a solubilização de fosfatos e a liberação de enzimas em
exsudatos radiculares e durante a decomposição dos resíduos.
Como já mencionado, a disponibilidade de potássio no solo não diferiu entre os
municípios pesquisados (Figura 4 e, f), e em todos eles os níveis encontrados foram baixos ou
deficientes. Quanto aos níveis de cálcio no solo, somente no município de Iranduba estes foram
medianos, tanto a 5 como a 15 cm e superaram significativamente a disponibilidade deste
elemento nos demais municípios onde os estoques de cálcio eram de baixo a deficiente (Figura
4 g,h). Um resultado similar foi observado para os estoques de magnésio no solo, que foram
somente no município de Iranduba estes foram classificados como baixos e nos demais
municípios foram deficientes tanto na profundidade de 5 como de 15 cm (Figura 4 i, j). Observase que nos solos da Amazônia Central as espécies crescem em condições de baixa
disponibilidade de nutrientes, o que caracteriza uma variedade de classes de solos tropicais que
tem em comum somente a acidez elevada.
Careiro da Várzea
Itacoatiara
Iranduba
Manacapuru
Novo Airão
1,62 a
1,44 ab
1,25 ab
1,18 ab
0,89 b
0
1
Municípios
Municípios
56
Careiro da Várzea
Manacapuru
Iranduba
Itacoatiara
Novo Airão
0
2
Nitrogênio 5 cm (g/Kg ̄¹)
0
20
Municípios
Municípios
31,51 a
8,45 a
8,01 a
1,89 a
0,14 a
0,11 a
0,09 a
0,09 a
0,07 a
0
0,1
Itacoatiara
Manacapuru
Iranduba
Careiro da Várzea
Novo Airão
0,2
K⁺ 5 cm (cmolc.Kg ̄¹)
0,10 a
0,09 a
0,09 a
0,07 a
0,06 a
0
Teste F 0,60 NS
2
4
Municípios
Municípios
4,62 a
Iranduba
Manacapuru
Careiro da Várzea
Itacoatiara
Novo Airão
6
Ca⁺⁺ 5 cm (cmolc.Kg ̄¹)
2
4
6
Ca⁺⁺ 15 cm (cmolc.Kg ̄¹)
Teste F 10,80**
(h)
Municípios
Municípios
4,64 a
1,71 b
1,67 b
1,23 b
1,09 b
0
(g)
1,08 a
0,47 b
0,45 b
0,44 b
0,21 b
1
Mg⁺⁺ 5 cm (cmolc.Kg)
(i)
0,2
(f)
2,09 b
2,08 b
1,58 b
0,80 b
0
0,1
K⁺ 15 cm ( cmolc.Kg)
(e)
Iranduba
Careiro da Várzea
Itacoatiara
Manacapuru
Novo Airão
20
(d)
Itacoatiara
Iranduba
Manacapuru
Careiro da Várzea
Novo Airão
0
10
Fósforo 15 cm (mg/Kg ̄¹)
Teste F 1,83 NS
Municípios
Municípios
15,69 a
15,27 a
0
(c)
Iranduba
Careiro da Várzea
Itacoatiara
Manacapuru
Novo Airão
1,5
Nitrogênio 15 cm (g/Kg ̄¹)
Novo Airão
Iranduba
Manacapuru
Itacoatiara
Careiro da Várzea
40
Fósforo 5 cm( mg/Kg ̄¹)
Teste F 1,36 NS
1
(b)
9,87 b
7,02 b
2,63 b
2,46 b
Teste F 13,70**
0,5
Teste F 1,68 NS
(a)
Iranduba
Itacoatiara
Novo Airão
Careiro da Várzea
Manacapuru
1,28 a
1,11 a
1,07 a
1,01 a
0,87 a
Iranduba
Mancapuru
Itacoatiara
Careiro da Várzea
Novo Airão
2
1,01 a
0,42 b
0,41 b
0,36 b
0,19 b
0
Teste F 9,22**
1
2
Mg⁺⁺ 15 cm ( cmolc.Kg ̄¹)
(j)
Figura 4. Determinação dos teores de nitrogênio (a,b), fósforo (c,d), potássio (e,f), cálcio (g,h) e
magnésio (i,j) a 5 e 15 cm de profundidade em solos de cinco municípios da região
metropolitana de Manaus, onde se desenvolviam leguminosas para adubação verde na
Amazônia Central.
*2
- Médias seguidas de mesma letra, nas figuras não diferem entre si no nível de 1 ou 5 % de probabilidade.
57
Considerando-se os níveis de carbono, pH do solo e teores de alumínio e ferro, observase que entre os municípios não houve diferenças significativas no pH do solo e nos teores de
carbono nem a 5 ou a 15 cm, e para o alumínio somente a 15 cm de profundidade as diferenças
foram significativas, entretanto os teores de ferro variaram significativamente nas duas
profundidades consideradas (Figura 5). Em todos os locais o pH do solo foi ácido classificados
em média na faixa entre 5,0 e 6,0 (Figura 5 a, b). Os estoques de carbono e por conseguinte
matéria orgânica do solo também não diferiram entre os municípios e foram considerados como
baixos (Figura 5 c, d), o que reforça a estratégia de adoção das práticas de adubação verde nos
agrossistemas locais. Muitas espécies de leguminosas tem sido indicadas como plantas
adubadoras ou para recuperação de solos degradados por manterem ou elevarem os níveis de
carbono e nitrogênio no solo. Reduzir o sequestro de carbono para a atmosfera é um desafio
científico dos tempos atuais. Estima-se que 36% de todas as emissões de CO2 ocorridas no
Brasil decorrem de incêndios descontrolados, geralmente conduzidos para a implantação de
lavouras ou pastagens. Aproximadamente 195 t de CO2 são emitidas por hectare de floresta
queimada. É importante salientar que cerca de 30% de C dos solos mundiais encontra-se nos
solos dos trópicos, onde existe grande pressão sobre as terras cultivadas e florestas nativas, as
quais, se destruídas, contribuirão significativamente para o aumento do C atmosférico; haverá
redução no C-CO2 e aumento na sua liberação via oxidação (Moreira e Siqueira, 2006).
A existência do sistema de corte e queima na periferia amazônica desencadeia uma série
de efeitos negativos tanto em âmbito local quanto global. Entretanto, o crescimento da
população aumenta a demanda por terras cultiváveis o que resulta na diminuição do tempo de
pousio. Assim sendo, queimadas sucessivas em intervalos cada vez mais curtos conduzem à
extinção de espécies mais sensíveis à queima, e ao predomínio das mais resistentes, diminuindo
então a biodiversidade da região e empobrecendo os seus ecossistemas. Estabelecendo assim
um círculo vicioso em que as carências aumentam a pressão sobre os recursos e a degradação
dos recursos aumenta as carências (Moura et al., 2009)
A presença de alumínio trocável no solo é dependente do pH e entre os municípios
pesquisados não houve diferenças significativas na profundidade de 5 cm, conforme pode ser
observado na Figura 5 e. Ainda assim, o alumínio trocável nos municípios de Manacapuru e
Careiro da Várzea foram altos nas profundidades de 5 e 15 cm e merecem atenção das práticas
agrícolas. A 15 de profundidade no solo, os níveis de alumínio trocável foram mais elevados
no município do Careiro da Várzea, superando significativamente os teores observados no
município de Novo Airão (Figura 5 f).
Itacoatiara
Novo Airão
Careiro da Várzea
Iranduba
Manacapuru
Municípios
Municípios
58
5,50 a
5,45 a
5,24 a
5,17 a
5,11 a
4,5
5
5,5
6
pH H₂O 5 cm
Teste F 1,51 NS
Itacoatiara
Novo Airão
Careiro da Várzea
Manacapuru
Iranduba
5,40 a
5,32 a
5,24 a
5,13 a
5,13 a
4,5
Municípios
Municípios
(b)
21,99 a
21,63 a
18,88 a
17,54 a
16,82 a
0
20
Careiro da Várzea
Itacoatiaraiara
Iranduba
Novo Airão
Manacapuru
20,70 a
17,16 a
17,03 a
16,62 a
16,07 a
0
40
Carbono 5 cm ( g/Kg ̄¹)
Teste F 1,40 NS
Municípios
Municípios
0,74 a
0,63 a
0,34 a
1
Careiro da Várzea
Manacapuru
Iranduba
Itacoatiara
Novo Airão
2
Al³⁺ 5 cm (cmolc.Kg ̄¹)
Teste F
1,28 a
1,15 ab
0,75 ab
0,67 ab
0,37 b
0
500
Ferro 5 cm (mg/Kg ̄¹)
(g)
Municípios
Municípios
Teste F 6,92**
2
(f)
455,20 a
385,47 ab
231,60 bc
196,40 bc
173,47 c
0
1
Al³⁺ 15 cm (cmolc.Kg ̄¹)
Teste F 3,55*
(e)
Careiro da Várzea
Iranduba
Manacapuru
Novo Airão
Itacoatiara
40
(d)
1,33 a
1,29 a
0
20
Carbono 15 cm (g/Kg ̄¹)
Teste F 1,67 NS
(c)
Manacapuru
Careiro da Várzea
Iranduba
Itacoatiara
Novo Airão
5,5
pH H₂O 15 cm
Teste F 0,74 NS
(a)
Careiro da Várzea
Itacoatiara
Manacapuru
Iranduba
Novo Airão
5
Careiro da Várzea
Iranduba
Manacapuru
Novo Airão
Itacoatiara
Teste F 5,52**
409,60 a
385,07 ab
233,53
abc
200,47 bc
142,13 c
0
200
400
600
Ferro 15 cm (mg/Kg ̄¹)
(h)
Figura 5. Determinação dos teores de pH em água (a,b), carbono (c,d), alumínio (e,f) e ferro (g,h) a 5
e 15 cm de profundidade em solos de cinco municípios da região metropolitana de Manaus,
onde se desenvolviam leguminosas para adubação verde na Amazônia Central.
*2
- Médias seguidas de mesma letra, nas figuras não diferem entre si no nível de 1 ou 5 % de probabilidade.
59
Os teores de ferro no solo foram elevados em todos os municípios pesquisados, tanto a
5 como a 15 cm de profundidade. As maiores médias foram verificadas no município de Careiro
da Várzea que na camada mais superficial foi encontrado mais ferro que nos municípios de
Manacapuru, Novo Airão e Itacoatiara (Figura 5 g). Este efeito significativo também persiste a
15 cm de profundidade onde no Careiro da Várzea há maior disponibilidade de Ferro que nos
municípios de Novo Airão e Itacoatiara (Figura 5 h).
Teores de nutrientes na biomassa foliar de espécies de Fabaceae pré-selecionadas para
adubação verde em cinco municípios da Amazônia Central
Uma das características mais destacáveis nas espécies aproveitadas como adubo verde
nos agrossistemas é a sua capacidade estratégica de captar nutrientes. Dentre estas estratégias
estão o desenvolvimento de sistemas radiculares profundos e vigorosos, associações
micorrízicas, habilidade para minimizar a acidez do solo e toxidez de alumínio na rizosfera e
também a fixação biológica de N2, por mecanismos associativos ou simbióticos.
Especificamente para a simbiose fixadora de N2, essa propriedade foi identificada somente em
duas famílias botânicas: Fabaceae e Casuarinaceae (Maishner, 1990). Muitas espécies de
Fabaceae já são utilizadas tradicionalmente como plantas adubadoras, e há ainda uma demanda
por novas espécies que possam cumprir esse papel funcional nos agrossistemas em busca da
sustentabilidade da produção agrícola.
A Figura 6 apresenta as concentrações de nutrientes presentes na biomassa foliar das
espécies de leguminosas nativas aqui pesquisadas. Como pode ser observado, não houveram
diferenças significativas para os teores de nitrogênio e cobre, porém foram significativas para
os teores de ferro (P<0,05) e altamente significativas para fósforo, potássio, cálcio, magnésio,
zinco e manganês (P<0,01).
Nos teores de nutrientes presentes na biomassa foliar, foi verificado que o conjunto das
espécies apresentava habilidade eficiente de captação de nitrogênio, o que foi evidenciado pela
ausência de diferenças significativas nos teores deste elemento, entre as espécies (Figura 6 a).
Sabe-se que das cinco espécies somente o mata-pasto não apresenta habilidade nodulífera e a
propriedade da fixação simbiótica de N2, entretanto para todas as espécies os teores de
nitrogênio foram superiores a 3 % de concentração o que é adequado para espécies
recomendadas para adubação verde. Alguns valores foram ligeiramente superiores aos 3,18 %
encontrados por Palm e Sanchez (1991) nas folhas de Inga edulis. A capacidade de absorção e
de imobilização de nutrientes de leguminosas segue a mesma tendência da produção de
60
biomassa. Alvarenga et al., (1995) observaram que a produção de biomassa e o acúmulo de
nutrientes pela parte aérea, de modo geral, foram maiores no guandu 3,36 % de N seguido pela
crotalária-juncea 2,53% de N. Souza (2012) encontrou nas espécies nativas da Amazônia
Central, gipoóca, ingá, malição e mata-pasto teores de nitrogênio superiores a 3%.
Os resultados permitem evidenciar que o mata pasto apresenta uma alta capacidade de
captação de nutrientes, favorecida pelo ambiente edáfico colonizado pelas plantas desta espécie
– o solo das áreas de várzea -, o que favoreceu o acúmulo de fósforo, potássio e cálcio em sua
biomassa foliar, superando significativamente os teores destes elementos encontrados no ingá,
gipoóca e faveira-camuzé (Figuras 6 b, c, d). Destaca-se entre as espécies também a capacidade
de absorção de fósforo, potássio e cálcio pelo malição, que também coloniza os solos da várzea.
Por outro lado, observa-se que o ambiente da terra firme onde cresce a faveira-camuzé,
apresenta limitações químicas que refletem a sua baixa capacidade de absorção de fósforo,
potássio e cálcio, comparado as outras espécies avaliadas. O que justifica a característica desses
solos como os mais férteis de toda a bacia amazônica, devido à deposição de sedimentos
oriundos dos Andes por meio da inundações anuais, formando novas camadas de solo rico em
nutriente.
O mata-pasto também evidenciou uma alta capacidade de absorção de magnésio
representado
pelos
maiores
valores
determinados
entre
as
espécies,
superando
significativamente todas as demais (Figura 6 e). Em média, a biomassa foliar do mata-pasto
apresentou 37,14 % a mais de magnésio do que as quatro outras leguminosas avaliadas.
Considerando-se que o magnésio é um elemento construtor das moléculas de clorofila uma alta
capacidade de absorção deste elemento sugere uma equivalente alta capacidade fotossintética
das plantas de mata-pasto nestes ambientes onde foram amostradas. O que nos sugere a
indicação dessa leguminosa para adubo verde, pois suas folhas são ricas em nutrientes (Souza,
2012) e devido a sua alta capacidade fotossintética também se caracteriza por acumular uma
grande quantidade de biomassa. A capacidade de assimilação fotossintética dessa espécie varia
entre 20 a 30 µmol CO2 m-2 s-1 e é uma taxa considerada alta quando comparada a outras
espécies (Larcher, 1994). Essa taxa de assimilação é alta por causa da demanda dos drenos de
crescimento no início da vida da planta (Parolin, 1997). A espécie necessita de um crescimento
muito rápido a fim de um ponto acima do nível do pulso da água, para suportar o período de
alagamento, pois não sobrevive quando totalmente submersa (Parolin, 1997). É uma excelente
espécie para estudos de regulação fotossintética e alocação de biomassa, como é o caso da
característica necessária para planta adubadora. O magnésio apresenta efeito sinérgico na
absorção de fósforo, pois, funciona como um carregador desse elemento, explicado pela
61
ativação da ATPase nas membranas contribuindo com a absorção e também pela geração de
ATP na fotossíntese e respiração (Prado, 2008).
Na absorção de cobre pelas plantas, foi evidenciada uma tendência de que o ingá
apresentava maiores teores deste elemento em sua biomassa foliar, comparado ao mata-pasto,
porém, para este elemento, o teste F foi não significativo (Figura 6 f). De todo modo, crescendo
em solos da terra firme, o ingá absorveu 59,71 % mais cobre que o mata-pasto estabelecido no
ambiente da várzea. Sabe-se que o cobre é um dos nutrientes que forma complexos organometálicos com a matéria orgânica e isso aumenta a disponibilidade deste elemento para o
desenvolvimento vegetal. Justificando que nos solos de várzea onde se estabelece o mata-pasto,
há uma deficiência de acumulo de matéria orgânica (Alfaia, 2007), por conseguinte haverá
escassez nos nutrientes que são complexados pelas cargas negativas da matéria orgânica, o que
acontece no inverso nos solos de terra firme.
Quanto a capacidade de absorção de ferro pelas espécies pesquisadas, foi verificado que
as plantas de malição apresentaram significativamente maior conteúdo de ferro que as de
faveira-camuzé (Figura 6 g). Desse modo, o malição acumulou 52,90 % mais ferro em sua
biomassa foliar que a faveira-camuzé. Essas diferenças na quantidade absorvidas de ferro entre
o malição e a faveira-camuzé também se mantiveram para o zinco, embora os maiores valores
de zinco na biomassa foliar das espécies tenha sido identificado no ingá e estes teores não
diferiram significativamente do malição (Figura 6 h). O ingá e o malição apresentaram
significativamente mais zinco que a faveira-camuzé em taxas de 36,64 e 34,78 %,
respectivamente. Por fim, para o manganês foi também verificado que o ingá e o malição
apresentaram boa capacidade de absorção deste elemento, superando significativamente os
teores determinados em gipoóca, faveira-camuzé e mata-pasto (Figura 6 i). O ferro é importante
na biossíntese de clorofila e faz parte de classes de proteínas, e nos constituintes enzimáticos
que transportam elétrons e também na ativação de enzimas. Sendo essencial para a síntese de
proteínas e ajuda a formar alguns sistemas respiratórios enzimáticos. A absorção de ferro é
governada pelo fator genético (Prado, 2008). O ferro participa de compostos quelados (com
ácidos di e tricarboxílicos), fitoferritina (com P) e Leg H6 (Malavolta, 2006). É pertinente
salientar que em plantas de consumo direto pelos humanos tem sido difundidos estudos que
objetivam obter genótipos com maior acúmulo de Fe, como medida de saúde pública Grusak &
Dellapena (1999).
35,48 a
32,47 a
32,19 a
31,65 a
31,29 a
30
35
40
Nitrogênio (g Kg ̄¹)
0
1
2
Fósforo (g Kg ̄¹)
Mata-pasto
Malição
Ingá
Gipoóca
Faveira-camuzé
20,71 a
16,61 ab
12,83 bc
8,98 cd
4,47 d
0
10
20
0
200
400
Ferro ( mg Kg ̄¹)
(g)
Espécies
Espécies
Teste F 2,87*
2
Ingá
Gipoóca
Faveira-camuzé
Malição
Mata-pasto
3
Mg ( g Kg ̄¹)
0
10
20
Zn (mg Kg ̄¹)
Teste F 6,60**
(h)
20
30
Cu (mg Kg ̄¹)
Teste F 2,35 NS
23,47 a
22,80 a
18,33 ab
17,87 ab
14,87 b
0
10
(f)
Ingá
Maliçao
Gipoóca
Mata-pasto
Faveira-camuzé
600
10
24,00 a
16,93 ab
14,67 ab
12,87 ab
9,67 b
(e)
421,93 a
284,73 ab
264,93 ab
251,13 ab
198,73 b
0
1
Teste F 13,12 **
5
K⁺ (g Kg ̄¹)
Teste F 9,50**
2,80 a
1,92 b
1,73 b
1,73 b
1,65 b
(d)
Malição
Ingá
Mata-pasto
Gipoóca
Faveira-camuzé
0
(c)
Mata-pasto
Malição
Ingá
Faveira-camuzé
Gipoóca
30
Ca⁺⁺ (g Kg ̄¹)
Teste F 25,11**
8,65 a
7,44 ab
6,19 bc
4,81 c
4,29 c
(b)
Espécies
Espécies
(a)
Mata-pasto
Malição
Ingá
Gipoóca
Faveira-camuzé
3
Espécies
Teste F 1,78 NS
2,45 a
1,92 ab
1,55 b
1,44 bc
1,00 c
Espécies
25
Mata-pasto
Malição
Gipoóca
Ingá
Faveira-camuzé
Espécies
Malição
Ingá
Faveira-camuzé
Mata-pasto
Gipoóca
Espécies
Espécies
62
Malição
Ingá
Gipoóca
Faveira-camuzé
Mata-pasto
30
143,80 a
116,80 a
66,33 b
63,40 b
56,07 b
0
100
200
Mn ( mg Kg ̄¹)
Teste F 26,33**
(i)
Figura 6. Concentrações de nitrogênio (a), fósforo (b), potássio (c), cálcio (d), magnésio (e), cobre (f), ferro (g), zinco (h) e manganês (i) no tecido
foliar de cinco espécies de leguminosas recomendadas para adubo verde na Amazônia Central*¹
*¹ -Faveira-camuzé (Stryphnodendron guianense), Gipoóca (Entada polyphylla ), Ingá-de-metro (Inga edulis), Malição (Mimosa pigra) e Mata-pasto (Senna reticulata).*2 Médias seguidas de mesma letra, nas figuras não diferem entre si no nível de 1 ou 5 % de probabilidade.
63
Comparações entre cinco municípios da Amazônia Central na qualidade nutritiva da biomassa
foliar onde se estabelecem leguminosas nativas pré-selecionadas para adubação verde
Independente das estratégias interespecíficas para a absorção de nutrientes pelos
vegetais, a quantidade e a qualidade de nutrientes assimilados é dependente das relações solovegetação. Por se posicionarem na região metropolitana de Manaus, em uma zona de ecótono
entre a bacia do rio Negro e do rio Solimões, os diferentes municípios pesquisados são
influenciados pelos fatores geomórficos destes dois ambientes. Assim, podemos considerar que
o município de Novo Airão pertence a bacia do rio Negro, Manacapuru, Iranduba e Itacoatiara
tem ambientes afetados igualmente pelos dois ambientes e o Careiro da Várzea é mais
influenciado pela bacia do rio Solimões. A bacia do rio Negro é derivada de sedimentos
arenosos muito pobres, caracterizados pela presença da mata de campinarana e de igapó e por
águas com altos teores de ácido húmico. A bacia do rio Solimões é influenciada por sedimentos
de origem andina, que formam as áreas de várzea com sua fertilidade característica. Podemos
avaliar que mesmo em solos deficientes de nutrientes, o benefício que o aporte de matéria
orgânica que a adubação verde promove com a utilização das leguminosas nativas aqui
pesquisadas, será de total importância para a saúde e manutenção desse solo, e a promoção de
uma agricultura sustentável.
Mesmo considerando essas diferenças geomórficas determinantes entre as duas bacias,
foi verificado que nas áreas onde as leguminosas potencialmente aproveitáveis como adubo
verde e selecionadas para esta pesquisa se estabelecem não houve diferenças significativas na
absorção foliar de nitrogênio, potássio, cobre, ferro e manganês pelas espécies. Por outro lado,
foram verificadas diferenças significativas na qualidade da biomassa foliar nos teores de
magnésio e zinco (P<0,05) e altamente significativas para fósforo e cálcio (P<0,01), entre os
municípios pesquisados (Figura 7).
Como pode ser observado, para o nitrogênio, todos os valores foram superiores a 3,0 %,
evidenciando uma boa qualidade da biomassa vegetal em todos os municípios (Figura 7 a). A
baixa relação Carbono/Nitrogênio da biomassa vegetal, definida como relação C/N é, nas
pesquisas sobre mineralização e compostagem da matéria orgânica, o principal indicador da
dinâmica do processo e da disponibilidade de nutrientes para os cultivos. Assim uma baixa
relação C/N favorece processos de mineralização e liberação de nutrientes na forma iônica e
uma alta relação C/N favorece processos de imobilização, que, mesmo não implicando em
perdas no sistema, reduzem a disponibilidade de nutrientes para os cultivos. Souza (2012)
também encontrou valores superiores a 3,0% nas espécies: ingá, gipoóca, malição e mata-pasto.
35,33 a
33,70 a
31,54 a
31,40 a
31,12 a
30
35
40
Nitrogênio ( g Kg ̄¹)
0
16,60 a
13,85 ab
13,33 ab
10,15 b
9,69 b
0
Teste F 5,07**
10
Careiro da Várzea
Itacoatiara
Iranduba
Manacapuru
Novo Airão
20
Ca⁺⁺ ( g Kg ̄¹)
397,73 a
290,87 ab
285,00 ab
263,60 ab
184,27 b
0
500
Itacoatiara
Novo Airão
Iranduba
Manacapuru
Careiro da Várzea
(g)
2
Itacoatiara
Mancapuru
Careiro da Várzea
Iranduba
Novo Airão
20,33 a
16,73 a
15,87 a
14,87 a
10,33 a
0
4
0
40
Cu ( mg Kg ̄¹)
(f)
20
Zn (mg Kg ̄¹)
(h)
20
Teste F 1,06 NS
22,27 a
20,33 ab
20,07 ab
19,47 ab
15,20 b
Ferro ( mg Kg ̄¹)
Teste F 2,42 NS
K⁺ (g Kg ̄¹)
(e)
Municípios
Municípios
Iranduba
Itacoatiara
Careiro da Várzea
Manacapuru
Novo Airão
10
(c)
Mg (g Kg ̄¹)
(d)
5
Teste F 1,77 NS
2,22 a
2,06 ab
2,06 ab
1,810 ab
1,67 b
0
7,32 a
6,63 a
6,33 a
5,84 a
5,25 a
0
(b)
Municípios
Municípios
Itacoatiara
Careiro da Várzea
Iranduba
Novo Airão
Manacapuru
Manacapuru
Iranduba
Novo Airão
Careiro da Várzea
Itacoatiara
4
Fósforo ( g Kg ̄¹)
Teste F 4,29**
(a)
2
Municípios
Teste F 2,16 NS
2,13 a
1,75 ab
1,60 ab
1,52 b
1,38 b
Municípios
25
Iranduba
Careiro da Várzea
Novo Airão
Itacoatiara
Manacapuru
Municípios
Iranduba
Novo Airão
Itacoatiara
Manacapuru
Careiro da Várzea
Municípios
Municípios
64
Itacoatiara
Novo Airão
Careiro da Várzea
Iranduba
Manacapuru
40
102,07 a
91,00 a
87,73 a
85,13 a
80,47 a
0
100
200
Mn (mg Kg ̄¹)
Teste F 1,15 NS
(i)
Figura 7. Concentrações de nitrogênio (a), fósforo (b), potássio (c), cálcio (d), magnésio (e), cobre (f), ferro (g), zinco (h) e manganês (i) em cinco
municípios da região metropolitana de Manaus, onde se desenvolviam leguminosas para adubação verde na Amazônia Central
65
A decomposição de um resíduo com relação C/N igual a 30, fornece exatamente a
quantidade de N necessária aos microrganismos neste processo. Se a C/N for menor, haverá
sobra desse elemento, o qual será disponibilizado para as plantas a curto prazo. Se a relação for
mais alta, haverá falta de N e os microrganismos passam a competir pelo N disponível com as
plantas, processo conhecido como imobilização (Bissani et al., 2004). As leguminosas
comumente apresentam altos teores de N na matéria vegetal e produzem, em geral, palhadas de
baixa relação C/N, cuja decomposição é relativamente rápida, com expressiva disponibilização
de N para as lavouras subsequentes. Gliessman (2001), verificou que a produtividade da
leguminosa praticamente dobra nesse sistema conjunto de produção, e a rapidez na
disponibilização do N, proveniente dos restos vegetais de cultivos de cobertura, depende da
quantidade de N acumulada na sua matéria seca e da sua relação C/N.
Na biomassa foliar avaliada das cinco espécies de leguminosas também não foram
encontradas diferenças significativas para a absorção de potássio entre os municípios
pesquisados, conforme pode ser apresentado pela Figura 7 c. O mesmo foi constatado para os
metais pesados cobre, ferro e manganês, cuja absorção pelas plantas não variou
significativamente entre os locais de coleta (Figura 7 f, g e i). Mesmo considerando que os
teores de ferro não foram significativos entre os municípios pesquisados, o teste de Tukey
sugeriu uma tendência de maior acúmulo de ferro em plantas coletadas no município de
Iranduba, comparado a plantas coletadas no município de Novo Airão (Figura 7 g) e na
biomassa foliar de plantas crescidas em Iranduba havia 53,67 % mais ferro do que nas crescidas
em Novo Airão.
Com relação ao fósforo, foi verificado que as plantas crescidas no município de Iranduba
apresentaram teores deste elemento significativamente maiores (P<0,01) que os encontrados
nos municípios de Itacoatiara e Manacapuru (Figura 7 b). Nas plantas de Iranduba os valores
de fósforo foram 28,30 % e 34,90 e maiores que em Itacoatiara e Manacapuru, respectivamente.
Nos solos de terra firme da Amazônia é amplamente afirmado que nitrogênio e fósforo são os
principais condicionantes da produtividade agrícola, assim, uma biomassa mais rica em fósforo
favorece as práticas de adubação verde.
Foi verificado que em média as leguminosas coletadas no município de Itacoatiara
apresentaram significativamente maiores teores de cálcio foliar (P<0,01) que as de Novo Airão
e Manacapuru (Figura 7 d). A biomassa foliar das plantas de Itacoatiara apresentavam 38,85 e
41,63 % mais cálcio, respectivamente que as plantas de Novo Airão e Manacapuru. Por outro
lado, para o magnésio as maiores concentrações deste elemento foram encontradas em plantas
do Careiro da Várzea e estas foram significativamente maiores (P<0,05) que as do município
66
de Novo Airão, em taxas 24,77 % a mais quando se compara estes municípios (Figura 7 e). Por
fim, para o zinco, foi verificado que as leguminosas amostradas no município de Itacoatiara
apresentaram teores deste elemento em níveis significativamente maiores (P<0,01) que as do
Careiro da Várzea, embora ambos se localizem territorialmente em locais margeados pela calha
do rio Amazonas (Figura 7 h).
Interações entre espécies de leguminosas nativas selecionadas para adubo verde e municípios
da Amazônia Central nas características químicas do solo e da biomassa foliar
As características químicas do solo nas profundidades de 5 e 15 cm, analisadas nesta
pesquisa, não revelaram interações significativas para os teores de carbono, nitrogênio e
potássio, mas também para o pH e alumínio a 5 cm e para o magnésio a 15 cm de profundidade.
Entretanto, nas duas profundidades de amostragem, houve interações significativas para os
teores de cálcio e fósforo, mas também para o pH e o alumínio a 15 cm de profundidade.
Na Tabela 1 estão apresentados os resultados obtidos para a interação entre espécies e
municípios nos teores de cálcio no solo a 5 e 15 cm de profundidade. Conforme pode ser
observado, na profundidade de 5 e 15 cm, os teores de cálcio nas folhas de faveira-camuzé, de
gipoóca e da ingá não variaram entre si nos municípios onde foram coletadas. Por outro lado,
para a espécie malição os solos em Iranduba, nas duas profundidade consideradas apresentaram
mais cálcio que aquelas encontradas nos demais municípios amostrados. Os solos avaliados
com a espécie mata-pasto apresentavam maiores teores de cálcio a 5 cm de profundidade no
município de Iranduba que foram significativamente maiores (P<0,01) que os encontrados em
Itacoatiara, Manacapuru e Novo Airão. Em Iranduba, na profundidade de 15 cm, os teores de
cálcio encontrados no solo onde plantas de mata-pasto cresciam mantiveram-se
significativamente mais elevados que em Manacapuru e Novo Airão.
Na avaliação dos teores de cálcio no solo, considerando-se os locais pesquisados foi
também verificado que não houveram diferenças significativas entre as espécies de leguminosas
nos municípios de Manacapuru e Novo Airão nas duas profundidades de solo avaliadas, mas
também no Careiro da Várzea e em Itacoatiara na profundidade de 15 cm (Tabela 1). No Careiro
da Várzea, considerando-se a profundidade de 5 cm, os solos onde crescia o mata pasto
apresentava maiores teores de cálcio que nos locais de terra firme onde crescia a faveira-camuzé
e o ingá. No município de Iranduba, na profundidade de 5 cm, os solos onde cresciam o matapasto e o malição apresentavam maiores teores de cálcio que as demais espécies pesquisadas.
Para este mesmo município, na profundidade de 15 cm, os teores de cálcio verificados nos
67
Tabela 1. Efeito da interação entre espécies de leguminosas e suas respectivas procedências em municípios da Amazônia Central sobre os níveis
de cálcio no solo a 5 e 15 cm de profundidade do solo.*1
Espécies
Faveira-camuzé
Gipoóca
Ingá
Malição
Mata-pasto
Médias
Careiro da várzea
0,20 a B
2,46 a AB
0,86 a B
2,15 b AB
4,78 ab A
Iranduba
0,53 a B
2,93 a B
2,24 a B
9,31 a A
8,08 a A
2,09 b
4,62 a
Cálcio (cmolc Kg -1)
Procedências
Itacoatiara
0,26 a B
2,83 a AB
0,85 a AB
2,69 b AB
3,76 bc A
2,08 b
Manacapuru
0,38 a A
3,03 a A
1,24 a A
1,44 b A
1,80 bc A
Novo Airão
0,06 a A
0,97 a A
0,90 a A
0,95 b A
1,11 c A
1,58 b
0,80 b
0,37 a A
3,96 a A
0,97 a A
1,45 b A
1,80 b A
0,08 a A
0,17 a A
0,70 a A
3,08 b A
0,89 b A
Médias
0,29 C
2,44 AB
1,22 BC
3,31 A
3,91 A
-1
Faveira-camuzé
Gipoóca
Ingá
Malição
Mata-pasto
Médias
0,12 a A
2,48 a A
0,54 a A
2,02 b A
3,20 ab A
0,40 a C
4,13 a BC
1,92 a BC
10,89 a A
5,84 a B
Cálcio (cmolc Kg )
0,16 a A
0,16 a A
0,44 a A
2,35 b A
3,02 ab A
0,23 C
2,29 AB
0,91 BC
3,96 A
2,95 A
1,67 b
4,64 a
1,23 b
1,71 b
1,09 b
Teste F 3,33** e Teste F 3,00** respectivamente para as profundidades de 5 e 15 cm;
*2
Médias seguidas de mesma letra minúscula nas linhas e maiúsculas nas colunas, não diferem entre si no nível de 1 % de probabilidade (P<0,01).
*1
68
locais onde o malição crescia superaram significativamente todas as demais espécies, e
comparativamente, havia 96,36 % mais cálcio que em faveira-camuzé. Por fim, em Itacoatiara,
o solo onde crescia o mata-pasto, a 5 cm de profundidade, apresentava maiores teores de cálcio
que os solos onde se estabelecia a faveira-camuzé.
Considerando-se que o fósforo é um elemento limitante para o desenvolvimento vegetal
na região tropical foi observado que nos municípios visitados, na profundidade de 5 cm não
havia diferença nos teores de fósforo no solo para as espécies faveira-camuzé, gipoóca e ingá
(Tabela 2). A 15 cm de profundidade, também foi constatado que os teores de fósforo não
variaram entre os locais amostrados para as espécies faveira-camuzé, gipoóca, malição e matapasto. Os solos onde foi encontrada a espécie malição apresentaram, na profundidade de 5 cm
maiores teores de fósforo no município de Iranduba superando significativamente os demais
municípios. Para a espécie mata-pasto, no município de Iranduba foi encontrado os teores mais
elevados de fósforo a 5 cm de profundidade superando os verificados nos municípios de Careiro
da Várzea, Itacoatiara e Manacapuru. Mesmo havendo pouca variação nos teores de fósforo a
15 cm de profundidade nos locais onde as leguminosas cresciam, foi observado que no
município de Novo Airão para o ingá, os teores de fósforo foram significativamente maiores
(P<0,01) que nos outros locais onde esta espécie foi encontrada.
No Careiro da Várzea, Itacoatiara e Manacapuru, os teores de fósforo no solo, nas
profundidades de 5 e 15 cm não variaram significativamente entre os locais que as leguminosas
foram coletadas. Em Iranduba, a 5 cm de profundidade havia mais fósforo nos locais onde o
malição e o mata-pasto cresciam do que a ingá e a faveira camuzé, entretanto, na profundidade
de 15 cm os teores de fósforo no solo não diferiram entre as espécies. O inverso foi verificado
no município de Novo Airão onde na profundidade de 5 cm o solo não diferiu nos teores de
fósforo disponíveis entre as espécies, mas a 15 cm de profundidade havia mais fósforo nos
locais onde o ingá foi encontrado que nas demais espécies avaliadas.
Os níveis de pH e teores de alumínio trocável no solo são importantes indicadores
químicos que condicionam o desenvolvimento vegetal. Mesmo não tendo sido constatadas
diferenças significativas nestes indicadores a 5 cm de profundidade do solo, nos locais onde as
espécies foram encontradas, houve interações significativas a 15 de profundidade, conforme
pode ser observado na Tabela 3. Observou-se que os solos onde se estabeleciam as espécies
faveira-camuzé, ingá e o malição apresentaram acidez elevada na profundidade de 15 cm, como
já discutido, mas não diferiram significativamente no pH do solo entre os municípios
pesquisados. Para a espécie gipoóca, entretanto, foi constatado que a 15 cm de profundidade os
solos no município de Iranduba apresentavam acidez significativamente mais elevada que em
69
Tabela 2. Efeito da interação entre espécies de leguminosas e suas respectivas procedências em municípios da Amazônia Central sobre os níveis
de fósforo no solo a 5 e 15 cm de profundidade do solo.*1
Espécies
Faveira-camuzé
Gipoóca
Ingá
Malição
Mata-pasto
Médias
Careiro da várzea
1,00 a A
2,75 a A
1,96 a A
3,02 b A
4,39 b A
Iranduba
2,13 a B
28,27 a AB
17,82 a B
55,76 a A
55,56 a A
2,63 b
31,51 a
Fósforo (mg/Kg -1)
Procedências
Itacoatiara
1,64 a A
23,58 a A
2,95 a A
6,54 b A
14,62 b A
9,87 b
Manacapuru
2,27 a A
2,37 a A
3,81 a A
1,78 b A
2,06 b A
Novo Airão
1,76 a A
3,08 a A
1,51 a A
2,05 b A
26,71 ab A
2,46 b
7,02 b
1,05 a A
31,72 a A
3,87 b A
3,10 a A
2,49 a A
9,29 a B
0,84 a B
62,62 a A
2,47 a B
3,23 a B
Médias
1,76 B
12,01 AB
5,61 B
13,83 AB
20,27 A
-1
Faveira-camuzé
Gipoóca
Ingá
Malição
Mata-pasto
Médias
0,86 a A
1,72 a A
2,85 b A
2,07 a A
1,96 a A
1,09 a A
23,18 a A
3,48 b A
30,06 a A
18,54 a A
Fósforo (mg/Kg )
1,04 a A
12,41 a A
1,38 b A
11,90 a A
13,33 a A
2,66 A
13,97 A
14,84 A
9,92 A
7,91 A
1,89 a
15,27 a
8,01 a
8,45 a
15,69 a
Teste F 2,27* e Teste F 2,62** respectivamente para as profundidades de 5 e 15 cm;
*2
Médias seguidas de mesma letra minúscula nas linhas e maiúsculas nas colunas, não diferem entre si no nível de 1 % de probabilidade (P<0,01).
*1
70
Manacapuru. Para o mata-pasto, na profundidade do solo considerada, a acidez do solo foi mais
elevada nos municípios de Iranduba e Novo Airão, diferindo significativamente do Careiro da
Várzea. Considerando-se os municípios, foi observado que o pH do solo na profundidade de 15
cm não variou em Iranduba e em Novo Airão. No Careiro da Várzea os solos onde o ingá, o
malição e a faveira camuzé foram encontrados apresentavam acidez significativamente maior
que o mata-pasto. Em Itacoatiara, os solos onde se estabelecia a ingá e a faveira-camuzé
apresentavam acidez significativamente maior que o mata-pasto e em Manacapuru a faveiracamuzé, ingá e malição cresciam em solos mais ácidos a 15 de profundidade que o gipoóca.
Na profundidade de 15 cm do solo, não foram verificadas diferenças significativas nos
teores de alumínio trocável para as espécies faveira-camuzé, gipoóca e mata-pasto (Tabela 3).
Nos solos onde o ingá foi coletado, em Careiro da Várzea os teores de alumínio trocável eram
excessivos a 15 de profundidade do solo, superando significativamente os encontrados no solo
de Itacoatiara, Manacapuru e Novo Airão. Para as plantas de malição coletadas em Manacapuru
os teores excessivos de alumínio trocável na profundidade considerada superaram
significativamente (P<0,05) os encontrados em Iranduba e Novo Airão. Foi também verificado
que nos municípios de Iranduba, Itacoatiara e Novo Airão, não havia diferenças significativas
nos teores de alumínio trocável entre as espécies pesquisadas. No município de Careiro da
Várzea, os locais onde o ingá se estabeleciam apresentavam teores de alumínio trocável muito
elevados a 15 de profundidade superando significativamente os teores observados para o matapasto. Os teores de alumínio no solo aqui apresentados para o mata-pasto foram muito baixos
e relacionados ao pH do solo que era de 6,43, caracterizando a relação inversa entre o pH e o
Al3+ do solo, já que em solos com pH > 6,00 o Al3+ é neutralizando formando Al(OH)3. Pois,
quanto mais alumínio no solo, maior é a acidez e menor o pH. Numa faixa entre 6,0 e 6,5, há
maior decomposição de matéria orgânica com fornecimento de húmus que, como agente
estabilizador dos agregados, proporciona melhor estrutura ao solo. Com o aumento do pH o
alumínio passa a não prejudicar tanto o crescimento vegetal, uma vez que se complexifica com
outros elementos, como relata Schlindwein (2003). As altas concentrações do alumínio na
solução do solo, além de serem tóxicas para a maioria das plantas, podem afetar a normal das
raízes, bloqueando os mecanismos de aquisição e transporte de água e nutrientes essenciais,
pode causar severas alterações citológicas. Essas anomalias acarretam em menor crescimento
das raízes, o que é explicado por problemas de alongamento e divisão celular. Sendo assim,
além de impedir o crescimento do sistema radicular quando aliado à períodos de veranico,
reduzem de forma drástica a produtividade dos vegetais em solos ácidos, o que inviabiliza o
cultivo (Hartwig et al., 2007).
71
Tabela 3. Efeito da interação entre espécies de leguminosas e suas respectivas procedências em municípios da Amazônia Central sobre o pH e o
alumínio trocável a 15 cm de profundidade do solo.*1
Espécies
Faveira-camuzé
Gipoóca
Ingá
Malição
Mata-pasto
Médias
Careiro da várzea
4,89 a B
5,31 ab AB
4,85 a B
4,73 a B
6,43 a A
Iranduba
4,78 a A
4,96 b A
5,35 a A
5,81 a A
4,74 c A
5,24 a
5,13 a
Al
Faveira-camuzé
Gipoóca
Ingá
Malição
Mata-pasto
Médias
1,61 a AB
1,07 a AB
2,65 a A
1,06 ab AB
0,03 a B
0,77 a A
0,85 a A
0,89 ab A
0,42 b A
0,81 a A
3+
pH
Procedências
Itacoatiara
4,79 a B
5,86 ab AB
4,89 a B
5,32 a AB
6,12 ab A
Manacapuru
4,55 a B
6,35 a A
4,48 a B
4,99 a B
5,30 abc AB
Novo Airão
5,23 a A
5,40 ab A
5,03 a A
5,79 a A
5,17 bc A
5,40 a
5,13 a
5,32 a
0,88 a AB
0,11 a B
0,85 b AB
2,21 a A
1,72 a AB
0,33 a A
0,68 a A
0,53 b A
0,12 b A
0,18 a A
Médias
4,85 B
5,58 A
4,92 B
5,33 AB
5,55 A
-1
(cmolc kg )
0,77 a A
0,23 a A
0,75 b A
1,51 ab A
0,12 a A
0,87 A
0,59 A
1,13 A
1,06 A
0,57 A
1,28 a
0,75 ab
0,67 ab
1,15 ab
0,37 b
Teste F 2,95** e Teste F 2,10* respectivamente para o pH e o alumínio;
*2
Médias seguidas de mesma letra minúscula nas linhas e maiúsculas nas colunas, não diferem entre si no nível de 1 % de probabilidade (P<0,01).
*1
72
Houve pouca interação significativa para a concentração de nutrientes na biomassa
foliar das espécies de leguminosas nas condições dos cinco municípios onde foram avaliadas e
isso evidencia que a escolha das espécies para aproveitamento como plantas para adubação
verde se sustenta. Entretanto, a concentração de ferro e zinco na biomassa foliar das plantas
apresentou interações significativas entre espécies e municípios, conforme pode ser observado
na Tabela 4. Entre as espécies, a concentração de ferro na biomassa foliar das leguminosas não
variou significativamente (P<0,01), entre municípios para a faveira-camuzé, gipoóca, ingá e
mata-pasto. Para o malição, entretanto, a quantidade de ferro na biomassa foliar das plantas
coletadas no município de Iranduba foi significativamente superior à verificada nos demais
municípios. Por outro lado, as concentrações de ferro na biomassa foliar das plantas coletadas
nos municípios do Careiro da Várzea, Itacoatiara, Manacapuru e Novo Airão não variaram
significativamente entre as espécies. Somente em Iranduba, foi verificado que o malição
apresentou significativamente maiores teores de ferro em sua parte aérea que as demais
espécies. O teor elevado de ferro nas folhas de malição em Iranduba, pode ser considerado uma
exceção no que foi verificado na interação espécies x município de todos os demais nutrientes
(exceto o zinco). Na planta o ferro participa de funções importantes como: respiração,
fotossíntese, necessário para a síntese da clorofila, os cloroplastos tem 75% de ferro das células
das folhas, além disso participa do transporte eletrônico nos processos de redução via
citocromos e ferredoxina, na assimilação do nitrogênio e da FBN (Malavolta, 2006).
Considerando-se as interações espécies x municípios nas concentrações de zinco na
biomassa foliar das leguminosas, foi verificado que nas espécies gipoóca e mata-pasto os teores
de zinco não variaram significativamente entre os municípios visitados. Para a faveira-camuzé,
as plantas encontradas no município de Itacoatiara apresentaram teores de Zn na biomassa foliar
superiores (P<0,05) aquelas coletadas em Manacapuru. Para o ingá, as plantas avaliadas em
Itacoatiara apresentaram maiores teores de Zn nas folhas que aquelas encontradas em Iranduba
e para o malição as plantas amostradas em Novo Airão continham maiores teores deste
elemento que as do Careiro da Várzea. Por outro lado, nos municípios do Careiro da Várzea e
em Iranduba não foram verificadas diferenças significativas nos teores de Zn entre as espécies
de leguminosas. No município de Itacoatiara as plantas de ingá apresentaram maiores teores de
zinco que as gipóoca e mata-pasto. Em Manacapuru, as plantas de ingá e malição continham
mais Zn em sua biomassa foliar que as faveira-camuzé e em Novo Airão as plantas de malição
apresentaram significativamente mais Zn em sua biomassa foliar que as de gipoóca. Segundo
Fageria et al., (2002), a carência de zinco é limitante da produção agrícola em todo mundo.
Cerca de 50% dos solos usados para cereais no mundo inteiro tem pouco Zn disponível o que
73
Tabela 4. Efeito da interação entre espécies de leguminosas e suas respectivas procedências em municípios da Amazônia Central sobre os teores
de ferro e zinco no tecido foliar.*1
Espécies
Faveira-camuzé
Gipoóca
Ingá
Malição
Mata-pasto
Médias
Careiro da várzea
262,33 a A
246,33 a A
472,00 a A
247,67 b A
196,67 a A
Iranduba
279,00 a B
146,33 a B
173,33 a B
1116,67 a A
273,33 a B
285,00 ab
397,73 a
Fe (mg kg-1)
Procedências
Itacoatiara
217,67 a A
408,00 a A
347,67 a A
308,00 b A
173,00 a A
290,87 ab
Manacapuru
118,67 a A
292,67 a A
283,00 a A
183,00 b A
440,67 a A
Novo Airão
116,00 a A
162,33 a A
147,67 a A
254,33 b A
241,00 a A
263,60 ab
184,27 b
10,00 b B
18,67 a AB
23,00 ab A
24,67 ab A
21,00 a AB
16,33 ab AB
14,33 a B
24,00 ab AB
28,00 a A
19,00 a AB
Médias
198,73 B
251,13 AB
284,73 AB
421,93 A
264,93 AB
-1
Faveira-camuzé
Gipoóca
Ingá
Malição
Mata-pasto
Médias
11,00 ab A
15,67 a A
21,33 ab A
15,00 b A
13,00 a A
13,67 ab A
26,00 a A
17,33 b A
25,67 ab A
17,67 a A
Zn (mg kg )
23,33 a AB
17,00 a B
31,67 a A
20,67 ab AB
18,67 a B
14,87 B
18,33 AB
23,47 A
22,80 A
17,87 AB
15,20 b
20,07 ab
22,27 a
19,47 ab
20,33 ab
Teste F 3,52** e Teste F 1,97* respectivamente para o ferro e para o zinco;
*2
Médias seguidas de mesma letra minúscula nas linhas e maiúsculas nas colunas, não diferem entre si no nível de 1 % de probabilidade (P<0,01).
*1
74
reduz a produção mas também a qualidade nutricional dos grãos. Com a deficiência do Zn a
atividade respiratória diminui, atua na fotossíntese, pois facilita a transferência do Ca para a
fixação; controle hormonal e atua na desintoxicação de radicais de superóxidos, eles atingem
os lipídeos das membranas que vazam, provocam clorose e necrose, degradam o AIA o que
inibe o crescimento dos brotos novos e dos internódios.
O propósito principal da pesquisa realizada foi verificar se as espécies de leguminosas
recomendadas como adubo verde para os agrossistemas da Amazônia Central apresentavam
diferenças na qualidade de sua biomassa foliar entre cinco dos municípios da região
metropolitana de Manaus. A principal informações que esta pesquisa revela é que,
considerando-se que os teores de nitrogênio na biomassa das plantas é um dos principais
indicadores de seu potencial de transferência de nutrientes para cultivos de interesse, todas as
espécies apresentaram concentrações de N superiores a 3,00 % em todos os municípios onde
foram coletadas evidenciando que podem fornecer esse serviço aos sistema de produção.
Considerando-se que a qualidade do solo onde se estabelecem está relacionada a definição
pedológica de cada ambiente preferencial das espécies, na terra firme ingá e faveira-camuzé
crescem em solos com menor fertilidade que as espécies mata-pasto, gipoóca e malição onde
as condições de solo são mais favoráveis. Ainda assim, em cada local, as espécies de
leguminosas apresentaram-se promissoras para expansão de seu aproveitamento como plantas
adubadoras nos agrossistemas locais.
.
75
CONCLUSÕES
1. A qualidade nutritiva da biomassa foliar das espécies faveira-camuzé
(Stryphnodendron guianense), gipoóca (Entada polyphylla), ingá (Inga edulis),
malição (Mimosa pigra) e mata-pasto (Senna reticulata) apresentou estabilidade
independente de sua amostragem nos municípios de Careiro da Várzea, Iranduba,
Itacoatiara, Manacapuru e Novo Airão com concentrações de nitrogênio superiores
a 3,1 %.
2. Na biomassa foliar das plantas, somente para as concentrações de ferro e de zinco
foram verificadas interações significativas entre espécies e municípios.
3. As espécies ingá e faveira-camuzé que tem a terra-firme como ambiente
preferencial, apresentaram adaptação aos solos com baixa fertilidade natural,
avaliada aos 5 e 15 cm de profundidade, nos diferentes municípios visitados.
4. Entre as espécies do ambiente da várzea, o mata-pasto destacou-se comparado ao
malição e a gipoóca, com biomassa foliar rica em fósforo, potássio, cálcio e
magnésio.
5. Houve interação significativa entre espécies x municípios para os teores de cálcio e
fósforo no solo, nas duas profundidades consideradas e para o pH e o alumínio na
profundidade de 15 cm.
76
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79
Capítulo 2
Guimarães, R.R.P; Souza, L.A.G.2015.
Efeito da procedência na concentração de
metabólitos secundários em espécies nativas
de leguminosas recomendadas para adubação
verde na Amazônia Central.
80
EFEITO DA PROCEDÊNCIA NA CONCENTRAÇÃO DE METABÓLITOS
SECUNDÁRIOS EM ESPÉCIES NATIVAS DE LEGUMINOSAS RECOMENDADAS
PARA ADUBAÇÃO VERDE NA AMAZÔNIA CENTRAL
Rejane Rocha Pinheiro Guimarães¹; Luiz Augusto Gomes de Souza²
1
Programa de Pós-graduação em Agricultura no Trópico Úmido, 2Instituto Nacional de
Pesquisas da Amazônia. Av. André Araújo, 2936 – Bairro: Petrópolis – Caixa Postal: 2223 –
CEP: 69.080-971, Manaus, AM. e-mail: [email protected]; 2Pesquisador do
Inpa, email : [email protected].
Resumo:
Muitas espécies de leguminosas tropicais são aproveitadas para adubação verde por
produzirem biomassa rica em N, contribuindo para a produção de cultivos associados. Mas, a
presença de metabólitos secundários é um dos fatores que podem afetar a velocidade de
mineralização da matéria orgânica. O objetivo deste trabalho foi determinar os teores de lignina,
celulose e polifenóis na biomassa foliar de diferentes procedências de faveira-camuzé
(Stryphnodendron guianense) e ingá (Inga edulis) do ambiente de terra firme, e, gipoóca
(Entada polyphylla), malição (Mimosa pigra) e mata-pasto (Senna reticulata), das áreas de
várzea de cinco municípios da região metropolitana de Manaus, AM. Os municípios visitados
foram: Careiro da Várzea, Iranduba, Itacoatiara, Manacapuru e Novo Airão. Após a localização,
as plantas matrizes foram amostradas, dentro ou nas proximidades das áreas agrícolas. Em cada
local foi coletado biomassa foliar do terço médio da planta, para determinações químicas.
Foram determinados os teores de N, P, K+, Ca++, Mg+. Para os metabólitos secundários foram
determinados as concentrações de celulose, lignina e polifenóis. Para comparação dos
metabólitos secundários foi adotado um delineamento experimental em arranjo fatorial 5 x 5
(espécies x procedências), com duas repetições. A qualidade da biomassa das espécies foi
evidenciada pelos teores de N superiores a 3 %, com pequenas variações na disponibilidade de
macronutrientes relacionadas ao ambiente onde se desenvolviam. Há diferenças significativas
na concentração de celulose e lignina entre as espécies faveira-camuzé (Stryphnodendron
guianense), gipoóca (Entada polyphylla), ingá (Inga edulis), malição (Mimosa pigra) e matapasto (Senna reticulata), selecionadas para adubação verde, porém não em seus teores de
polifenóis. Independente da procedência, a síntese de compostos celulósicos em malição foi
significativamente maior que em faveira-camuzé e os teores de lignina na biomassa de malição
e do ingá foram superiores aos de mata-pasto e faveira-camuzé. Há variação significativa na
concentração dos metabólitos secundários lignina, celulose e polifenóis entre procedências e a
biomassa foliar coletada em plantas do Careiro da Várzea apresentaram os maiores teores destes
compostos. Dentre as leguminosas, a biomassa foliar de mata-pasto e faveira-camuzé
apresentaram as menores concentrações de metabólitos secundários, ao passo que malição e
ingá as maiores concentrações, com implicações em seu aproveitamento em práticas de
adubação verde.
Palavras-chave: Fabaceae, Lignina, Celulose, Polifenóis.
81
EFFECT OF ORIGIN IN THE SECONDARY METABOLITES CONCENTRATION
OF LEGUMINOUS NATIVE SPECIES RECOMMENDED FOR GREEN MANURE IN
CENTRAL AMAZON
Abstract:
Many species of tropical leguminous are used for green manure for producing biomass
rich in N, contibuting to the production of associated crops. But the presence of secondary
metabolites is one of the factors that may affect the mineralization rate of organic matter. The
objective of this study was to determine the lignin, cellulose and polyphenols in the leaf biomass
of diferent origin faveira-camuzé (Stryphnodendron guianense) and ingá (Inga edulis), the
upland environment gipoóca (Entada polyphylla), malição (Mimosa pigra) e mata-pasto (Senna
reticulata), the lowlands áreas of five municipalities in the metropolitan region of Manaus, AM.
The cities visited were: Careiro da Várzea, Iranduba, Itacoatiara, Manacapuru e Novo Airão.
After locating the plants were sampled within or near agricultural áreas. At each site was
collected leaf biomass middle third of the plant for chemical analysis. The contents of N, P, K+,
Ca++, Mg+. For secondary metabolites were determined the concentrations of celulose, lignina
and polyphenols. For comparison of secondary metabolites was adopted na experimental design
in a factorial arrangement 5 x 5 (origin x species), with two replications. The quality of biomass
of the species was evidenced by the N content greater than 3 %, with small variations in the
availability of macronutrients related to the environment where it is developed. There are
significant differences in the concentration of cellulose and lingnin between species faveiracamuzé, gipoóca, ingá, malição and mata-pasto selected for green manure but not on their
polyphenol content. Regardless of origin, the synthesis of cellulose compounds in maliçao was
significantly higher than in faveira-camuzé and lignin in biomass malição and ingá were higher
tham those of forest-pasture and field faveira-camuzé. There is significant variation in the
concentration of secondary metabolites lignin, cellulose and polyphenols among provenances
and leaf biomass colleted in Careiro da Várzea plants showed the highest levels of these
compounds. Among leguminous, leaf biomass of forest-pasture and field faveira-camuzé had
the lowest concentrations of secondary metabolites, while malição and ingá the highest
concentrations, with implications for its use in green manure practices.
Keywords: Fabaceae, lignina, cellulose, pholyphenols.
82
INTRODUÇÃO
O cultivo de leguminosas capazes de realizar simbiose com bactérias fixadoras de N2,
além de promover a manutenção da qualidade e quantidade da matéria orgânica do solo, é uma
importante fonte de nitrogênio para a cultura de interesse para as agricultores, reduzindo ou
dispensando a adubação nitrogenada (Sá & Vargas, 1997). Associada à prática de roçada da
vegetação espontânea e cobertura morta, o uso de espécies leguminosas nas práticas de
adubação verde, estimula a ciclagem de outros nutrientes, contribui para a melhoria da retenção
de água, reduz a exposição do solo aos processos erosivos e melhora o aproveitamento de
nutrientes pelos cultivos associados (Cobo et al., 2002). O benefício dos adubos verdes como
fonte de nutrientes para a cultura depende da decomposição e liberação de nutrientes e do
sincronismo desse processo com a demanda de nutrientes pela planta cultivada. A matéria
orgânica desempenha funções fundamentais no sistema solo/planta/animal e está envolvida na
dinâmica dos processos físicos, químicos e biológicos (Roscoe et al., 2006).
Dentre os metabólitos secundários que desempenham múltiplas funções no
desenvolvimento vegetal, a determinação das concentrações de lignina, celulose e polifenóis
podem ser adotados como indicadores da qualidade nutricional da biomassa vegetal.
Dependendo dos teores determinados na biomassa foliar, é possível identificar quais espécies
tem maiores ou menores quantidades desses constituintes e quais devem, portanto, serem
utilizadas em práticas agronômicas, visando retardar ou acelerar a sua mineralização. A
característica do resíduo adicionado está normalmente relacionada com a composição química
do material, representada, principalmente, pelos teores de C, N, P, lignina e polifenóis,
juntamente com suas interrelações (Mendonça & Stott, 2003; Thomas & Asakawa, 1993), que
são os principais controladores da taxa de decomposição e liberação de nutrientes.
A lignina é o biopolímero natural mais abundante na biosfera e responsável por 25 %
da fitomassa seca produzida anualmente, sendo recalcitrante devido ao seu alto peso molecular
e estrutura química tridimensional que lhe confere estabilidade (Hofrichter, 2002). Por ser uma
estrutura muito complexa a sua decomposição é feita por lacases e peroxidases. Os fatores
edáficos como aeração, pH, umidade, temperatura e também relação a C/N do resíduo são
importantes na decomposição da lignina e interferem na atividade e competição dos
decompositores. A decomposição da lignina é favorecida com umidade entre 60% e 100%,
temperatura de 25 a 30ºC, relação C/N de aproximadamente 25:1 e pH na faixa ácida. No solo,
83
a lignina ou seus derivados são importantes precursores das substâncias húmicas, importantes
no sequestro do carbono (Moreira e Siqueira, 2002).
De acordo com Meentemeyer (1978) a lignina é considerada a componente principal
que determina as taxas de decomposição. Seu conteúdo aumenta a senescência da planta bem
como o processo de decomposição podendo variar de 5 a 40% (Constantinides & Fownes,
1994). Contudo Moreira & Siqueira (2002) ressaltam que a matéria orgânica com teor de lignina
acima de 30%, torna praticamente inviável seu uso como adubo orgânico, já que sua
decomposição não ocorrerá a tempo de atender as necessidades nutricionais do solo. Segundo
Mafongoya (1998) a lignina interage com a parede celular fornecendo proteção mecânica à
celulose contra a degradação, acarretando um efeito retardante da decomposição. Altos teores
de lignina inibem a decomposição dos resíduos vegetais, favorecendo o estabelecimento de
cobertura de solo, enquanto que teores mais baixos desses compostos resultam em
decomposição acelerada, consequentemente em ciclagem mais rápida de nutrientes. O teor de
lignina em plantas jovens é muitas vezes menor que 5% enquanto em plantas maduras podem
conter até 15% (Carvalho et al., 2008; 2009).
A celulose é um polissacarídeo de maior ocorrência natural representando a maior parte
do CO2 fixado pelas plantas, é o principal componente dos vegetais, é formado por cadeias de
unidades de glicose unindo-se ao C-4 da unidade seguinte por uma ligação de glicosídeo ou
ligação β 1,4 (Taiz & Zeiger, 2004)). Os compostos celulósicos não são solúveis em água
devido seu alto peso molecular e não tem sabor. Sua decomposição ocorre por ação das enzimas
(celulases) produzida por uma vasta população fúngica, favorecida por fatores físico-químicos,
além da água, como o pH, temperatura e oxigênio (Moreira e Siqueira, 2002).A celulose,
embora também interfira no processo da decomposição tem seus efeitos menos relevantes do
que as concentrações de lignina e polifenóis, uma vez que é degradado mais rapidamente,
diminuindo-se sua porcentagem na matéria orgânica originalmente depositada, enquanto que a
lignina, por exemplo, aumenta sua concentração devido a sua recalcitrância (Moreira e Siqueira,
2002).
O teor de polifenóis no material vegetal e a capacidade destes em complexar proteínas
são atributos que também afetam os processos de decomposição e mineralização líquida de
nitrogênio (Monteiro et al., 2002; Palm & Sanchez, 1991). Os polifenóis são metabólitos
secundários produzidos pelas plantas para, entre outras funções, protege-las da radiação
ultravioleta e defendê-las do ataque de herbívoros e patógenos (Hättenschwiler; Vitousek,
2000). Taninos condensados e flavonoides estão entre os principais compostos fenólicos
encontrados nos vegetais. Após o manejo dos adubos verdes, os polifenóis dos resíduos
84
culturais, especialmente aqueles de baixo peso molecular, participam da síntese do húmus
através da ação de enzimas extracelulares de origem microbiana. Além disso, os polifenóis
podem também ligar-se a compostos nitrogenados orgânicos (como aminoácidos e proteínas)
nas folhas dos vegetais, tornando o N disponível, ou ligar-se ao N orgânico solúvel liberado das
folhas, formando, no solo, complexos de difícil decomposição (Northup et al., 1995). A
concentração de polifenóis é geralmente maior em resíduos culturais de plantas maduras do que
de plantas jovens (Thomas; Asakawa, 1993), e a capacidade de ligação dos polifenóis a
compostos nitrogenados varia em função da sua massa molecular. Essa característica explica
por que, somente em alguns estudos há uma boa correlação entre a taxa de decomposição e a
liberação de N de resíduos culturais com a concentração de polifenóis.
Em um trabalho de pesquisa, Silva e Souza (2011) determinaram celulose, lignina e
polifenóis no material foliar de 17 espécies de leguminosas com potencial para adubação verde
no município de Presidente Figueiredo, AM. O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito
da procedência na concentração dos metabólitos secundários celulose, lignina e polifenóis na
biomassa foliar de leguminosas nativas recomendadas para adubação verde, em cinco
municípios da região metropolitana de Manaus.
85
MATERIAL E MÉTODOS
As atividades de coleta e bioprospecção foram desenvolvidas em cinco municípios da
região metropolitana de Manaus, no ambiente de terra firme e da várzea do rio Solimões, de
junho a dezembro de 2014. No desenvolvimento dos trabalhos de campo, os municípios
visitados foram: Careiro da Várzea, Iranduba, Itacoatiara, Manacapuru e Novo Airão. Os locais
visitados foram margens de estradas, margens de rios, quintais agroflorestais estabelecidos em
agrossistemas familiares, e outros ambientes tais como áreas ruderais, capoeiras, etc., ou outros
ambientes onde as espécies prioritárias se estabeleciam naturalmente, ou foram cultivadas
conforme Tabela 1.
Tabela 1. Características descritivas do ambiente de coleta de cinco leguminosas nativas,
recomendadas para adubação verde, em cinco municípios da Amazônia Central.
Espécies
Faveira-camuzé
(Stryphnodendron
guianense)
Gipoóca (Entada
polyphylla)
Ingá (Inga edulis)
Malição (Minosa
pigra)
Mata-pasto (Senna
reticulata)
Municípios
Careiro da Várzea
Iranduba
Itacoatiara
Manacapuru
Novo Airão
Careiro da Várzea
Iranduba
Itacoatiara
Manacapuru
Novo Airão
Careiro da Várzea
Iranduba
Itacoatiara
Manacapuru
Novo Airão
Careiro da Várzea
Iranduba
Itacoatiara
Manacapuru
Novo Airão
Careiro da Várzea
Iranduba
Itacoatiara
Manacapuru
Novo Airão
Característica do local
Beira de estrada
Quintal agroflorestal e beira de estrada
Beira de estrada
Área agrícola e borda da mata
Borda da mata e beira de estrada
Beira de estrada
Beira de estrada e área agrícola
Beira de estrada e área urbana
Beira de estrada
Beira de estrada e área urbana
Área agrícola e quintal agroflorestal
Quintal agroflorestal
Quintal agroflorestal
Quintal agroflorestal e beira de estrada
Área degradada e quintal agroflorestal
Beira de estrada
Margem de rio e beira de estrada
Beira de estrada
Beira de estrada
Margem de rio
Beira de estrada
Área agrícola
Área degradada
Área agrícola e beira de estrada
Área agrícola e beira de estrada
As espécies de Fabaceae nativas pré-selecionadas foram: Para terra firme faveiracamuzé ((Stryphnodendron guianense (Aubl.) Benth.), gipoóca (Entada polyphylla Benth.) e
86
ingá (Inga edulis Mart.) e para a várzea malição (Mimosa pigra L.) e mata-pasto (Senna
reticulata (Willd.) H.S. Irwin & Barneby).
Em cada município, foram visitados o ambiente de terra firme e da várzea ou igapó, para
a amostragem de biomassa foliar e do solo onde a espécie de leguminosa prosperava, com três
repetições para cada espécie. Na coleta feita para a espécie uma distância mínima de 100 m foi
obedecida entre matrizes. A coleta de biomassa da parte aérea foi feita com o auxílio de um
podão de alumínio com 12 m de amplitude, priorizando-se folhas do terço médio da planta. A
quantidade de biomassa fresca coletada foi de 500 g por matriz. Com o auxílio de uma tesoura
de poda fez-se uma triagem do material podado, eliminando galhos grossos e ramos mais
lenhosos.
A biomassa fresca foi transportada para a sede com fins de caracterização química. Em
seguida foram colocadas para secar em estufa a 65°C/72 h até atingir peso constante. Após a
secagem, o material foi moído em moinho de facas e armazenado em recipiente vedado. As
análises químicas dos tecidos vegetais foram feitas conforme metodologia da Embrapa (2011).
O N foi determinado após digestão sulfúrica, seguida pela destilação conforme método Kjeldahl
(Sarruge e Haag, 1974), modificado. P, K+, Ca++, Mg+ foram determinados por meio de digestão
nitro-perclórica (solução digestora nitroperclórica de HNO3 e HClO2 concentrados na relação
2:1) e posterior leitura. Foram determinados os teores de lignina e celulose, pela metodologia
de Van Soest (1968) através do método de fibra de detergente ácido, que se baseia na separação
de diferentes frações constituintes do material, utilizando reagentes específicos denominados
detergentes. O teor de polifenóis foi determinado de acordo com a metodologia de Anderson e
Ingram (1996), utilizando o reagente de Folin Denis, em meio básico, para o desenvolvimento
da cor, o padrão empregado será o ácido tânico e a leitura será feita por colorimetria com
comprimento de onda 760 nm.
O delineamento experimental empregado foi um arranjo fatorial do tipo 5 x 5,
considerando-se o fator principal as espécies (faveira-camuzé, gipoóca, ingá, malição e matapasto) e fator secundário as procedências (Careiro da Várzea, Iranduba, Itacoatiara,
Manacapuru e Novo Airão), totalizando 25 tratamentos, com três repetições. Para celulose,
lignina e polifenóis os tratamentos foram feitos com duas repetições. Os seguintes tratamentos
foram definidos:
1. Careiro da várzea x faveira-camuzé
14. Itacoatiara x malição
2. Careiro da várzea x gipoóca
15. Itacoatiara x mata-pasto
3. Careiro da várzea x ingá
16. Manacapuru x faveira-camuzé
87
4. Careiro da várzea x malição
17. Manacapuru x gipoóca
5. Careiro da várzea x mata-pasto
18. Manacapuru x ingá
6. Iranduba x faveira-camuzé
19. Manacapuru x malição
7. Iranduba x gipoóca
20. Manacapuru x mata-pasto
8. Iranduba x ingá
21. Novo Airão x faveira-camuzé
9. Iranduba x malição
22. Novo Airão x gipoóca
10. Iranduba x mata-pasto
23. Novo Airão x ingá
11. Itacoatiara x faveira-camuzé
24. Novo Airão x malição
12. Itacoatiara x gipoóca
25. Novo Airão x mata-pasto
13. Itacoatiara x ingá
Para o processamento dos dados empregou-se a Anova, utilizando o programa Estat
(Unesp, versão 2010). As comparações entre médias foram feitas pelo teste de Tukey a 1 % de
probabilidade.
88
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Distribuição relativa de concentrações e teores entre espécies de leguminosas com potencial
para adubo verde e cinco municípios da Amazônia Central.
A adubação verde destaca-se como uma alternativa viável na busca da sustentabilidade
dos solos agrícolas (Alcântara et al., 2000). Essa prática consiste no uso da biomassa fresca de
plantas como adubo verde, com o objetivo de aumentar a fertilidade e manter as características
químicas, físicas e biológicas do solo através da matéria orgânica fornecida por essa fitomassa
(Peche Filho, 1999). Assim, as leguminosas tropicais nodulíferas são amplamente utilizadas
como adubos verdes, uma vez que as espécies dessa família destacam-se das demais pela
melhor qualidade da fitomassa produzida (Faria & Campelo, 1999).
A distribuição relativa da concentração de nitrogênio foliar entre cinco espécies de
leguminosas indicadas para adubação verde e os teores de N para a média das espécies entre
cinco municípios da Amazônia Central podem ser observados na Figura 1, com a média de
32,62 g Kg-1 de concentração e teores de N para as cinco espécies e os cinco municípios.
Para a média das concentrações de nitrogênio foliar das espécies foi observado que o
malição ficou 2,86 g Kg-1 acima da média entre as espécies e as demais foram abaixo da média
variando de -0,15 a -1,33 g Kg-1 (Figura 1a) Entre os municípios a média para os teores de N
variaram acima de 2,71 g Kg-1 para o Iranduba e 1,08 g Kg-1 para Novo Airão, para o Careiro
da Várzea, Itacoatiara e Manacapuru os níveis foram abaixo da média variando de -1,08 a -1,50
g Kg-1 (Figura 1b). Evidencia-se que todos os níveis de N estão acima do recomendado para
plantas adubadoras que é 30,00 g Kg-1 ou 3 %, confirmando a recomendação como plantas
adubadoras.
A Figura 2 apresenta concentrações de fósforo e potássio foliar com média entre as
espécies de 1,67 e 6,28g Kg-1 e teores de fósforo e potássio entre cinco municípios com média
de 1,67 e 6,27 g Kg-1 respectivamente. Entre as espécies para o fósforo e o potássio: o malição
e o mata-pasto tiveram valores acima da média, houve uma diferença nas concentrações de
fósforo entre o mata-pasto e a faveira-camuzé, que foi de 0,78 g Kg-1acima para aquele e -0,67
g Kg-1 abaixo para este (Figura 2a), as médias das concentrações de potássio para o mata-pasto
foi de 2,37 g Kg-1 acima e para a faveira-camuzé foi de -1,99 abaixo, evidenciando-se uma
ampla diferença entre o crescimento relativo destas espécies (Figura 2b). Justificando-se que o
malição e o mata-pasto são espécies que crescem em ambiente de várzea, portanto solos ricos
em nutrientes depostos pelos Andes
89
3,5
2,86
3
2,5
2
N (g kg--1)
1,5
1
0,5
0
-0,5
Faveira-camuzé
Gipoóca
Ingá
Mata-pasto
Malição
-0,15
-0,43
-1
-0,97
-1,5
-1,33
-2
Espécies
Média 32,62 g
(a)
3
2,71
2,5
2
N (g Kg-1)
1,5
1,08
1
0,5
Careiro da Várzea
Itacoatiara
Manacapuru
0
Iranduba
-0,5
Novo Airão
-1
-1,08
-1,5
-2
-1,22
-1,50
Municípios
Média 32,62 g Kg-1
(b)
Figura 1. Distribuição relativa da concentração de nitrogênio foliar entre cinco espécies de
leguminosas com potencial para adubação verde (a) e teores relativos de N para a média das
espécies entre cinco municípios (b) da Amazônia Central.
– Espécies: Faveira camuzé (Stryphnodendron guianense), gipoóca (Entada polyphylla), ingá (Inga edulis),
malição (Mimosa pigra) e mata-pasto (Senna reticulata)
*1
90
Entre os municípios as médias para os teores de fósforo foram acima para o Iranduba e
o Careiro da Várzea com valores de 0,45 e 0,08 g Kg-1e para Itacoatiara, Manacapuru e Novo
Airão foi de -0,15, -0,29 e -0,08 g Kg-1 respectivamente (Figura 2c). Para o potássio, os
municípios de Iranduba e Manacapuru obtiveram valores acima da média de 0,36 e 1,05 g Kg1
, para o Careiro da Várzea, Itacoatiara e Novo Airão os valores abaixo da média foi de -0,43,
-1,02 e -0,06 g Kg-1 (Figura 2d). Como já discutido acima, as áreas de várzea possuem os solos
mais férteis de toda a bacia amazônica, dada à deposição de sedimentos oriundos dos Andes
por meio das inundações anuais, formando assim regularmente novas camadas de solo rico em
nutrientes (Quesada et al., 2011)
De acordo com a Figura 3, a média das concentrações de cálcio e magnésio foi de 12,72
e 1,97 g Kg-1 entre as espécies e a média dos teores destes mesmos elementos para os municípios
foi de 12,72 e 1,96 g Kg-1 respectivamente. Para o cálcio as concentrações do ingá, malição e
mata-pasto houve um crescimento relativo de 0,11, 3,89 e 7,99 g Kg-1, porém para a faveiracamuzé houve um decréscimo de -8,25 g Kg-1 (Figura 3a). Nas concentrações de magnésio
somente o mata-pasto ficou com valor acima da média 0,83 g Kg-1 e as demais variaram de 0,05 g Kg-1 para o malição e -0,32 g Kg-1 para a gipoóca (Figura 3b). A faveira-camuzé é uma
espécie rústica, alta capacidade de rebrota, suas folhas, com pequenos folíolos, favorecem o
processo de mineralização durante a adubação verde (Souza, 2012) cresce em áreas que
possuem solos de terra firme, que são muito intemperizados e, consequentemente, ácidos e de
baixa fertilidade. Acidez essa que controla a solubilidade e a precipitação de compostos
químicos de todos os nutrientes essenciais da planta, portanto sendo um fator decisivo para a
produção agrícola (Prasad & Power, 1997). Entretanto, Bissani et al., (2004) ressalta que uma
planta é capaz de se desenvolver normalmente em pH 4,0, desde que haja suprimento de todos
os nutrientes necessários ao seu crescimento, embora o pH esteja relacionado com a
disponibilidade destes elementos.
Entre os municípios houve um crescimento relativo para o cálcio onde as espécies
cresciam no Careiro da Várzea, Iranduba e Itacoatiara 1,13, 0,61 e 3,88 g Kg-1 respectivamente.
Porém, onde elas cresciam em Manacapuru e Novo Airão houve um decréscimo de -3,02 e 2,57 g Kg-1 (Figura 3c). O mesmo aconteceu para o magnésio, porém com valores diferentes,
onde as espécies se estabeleciam no Careiro da Várzea, Iranduba e Itacoatiara o crescimento
foi em torno de 0,26, 0,10 e 0,10 g Kg-1 nessa ordem e um decréscimo de -0,15 g Kg-1 para as
espécies que cresciam em Manacapuru e -0,29 g Kg-1 para as espécies que cresciam em Novo
Airão (Figura 3d).
91
0,78
0,8
0,6
P (g Kg-1)
0,4
0,25
0,2 Faveira-camuzé
0
-0,2
Gipoóca
-0,12
-0,4
Ingá
Malição
Mata-pasto
-0,23
-0,6
-0,8
-0,67
Espécies
Média 1,67 g Kg-1
3
2,5
2
1,5
1
0,5
Faveira-camuzé
0
-0,5
-1
-1,5
-2
-1,99
-2,5
K (g Kg-1)
1
2,37
1,16
Gipoóca
-0,09
Espécies
0,45
1,05
1
Itacoatiara
Manacapuru Novo Airão
Careiro da
Várzea
K (g Kg-1)
P (g Kg-1)
0,08
0
0
-0,08
Novo Airão
Itacoatiara
Careiro da Várzea
Iranduba
-0,5
Iranduba
Manacapuru
-0,06
-0,43
-1
-0,15
-1,02
-0,3
-0,4
0,36
0,5
0,2
-0,2
Média 6,28 g Kg-1
(b)
0,3
-0,1
Mata-pasto
1,5
0,4
0,1
Malição
-1,47
(a)
0,5
Ingá
-0,29
Municípios
(c)
Média 1,67 g Kg-1
-1,5
Municípios
Média 6,27 g Kg-1
(d)
Figura 2. Distribuição relativa da concentração de fósforo (a) e potássio foliar (b) na biomassa foliar entre cinco espécies de leguminosas com
potencial para adubo verde e teores relativos de fósforo (c) e potássio(d) para a média das espécies entre cinco municípios da Amazônia Central.
*1 – Espécies: Faveira-camuzé (Stryphnodendron guianense), gipoóca (Entada polyphylla), ingá (Inga edulis), malição (Mimosa pigra) e mata-pasto (Senna reticulata).
10
8
6
4
2
Faveira-camuzé
0
-2
-4
-6
-8
-8,25
-10
1
7,99
0,83
0,8
3,89
Gipoóca
0,6
0,11
Ingá
Malição
Mata-pasto
Mg (g Kg-1)
Ca (g Kg-1)
92
0,4
0,2
Faveira-camuzé
Gipoóca
Espécies
Média 12,72 g Kg-1
-0,4
-0,23
-0,23
-0,32
(a)
0,3
1,13
0,61
Manacapuru
0
Careiro da
Várzea
0,10
0,1
Iranduba
Novo Airão
Itacoatiara
Mg (g Kg-1)
Ca (g Kg-1)
0,26
0,10
1
Manacapuru
-3
-3,02
Municípios
(c)
-2,57
Média 12,72 g
Kg-1
Novo Airão
0
-0,1
Careiro da
Várzea
Iranduba
Itacoatiara
-0,2
-2
-4
Média 1,97 g Kg-1
0,2
3
-1
Espécies
Mata-pasto
(b)
3,88
4
Malição
-0,05
-0,2
5
2
Ingá
0
-3,74
-0,15
-0,3
-0,4
-0,29
Municípios
Média 1,96 g Kg-1
(d)
Figura 3. Distribuição relativa da concentração de cálcio (a) e magnésio foliar (b) entre cinco espécies de leguminosas com potencial para adubo
verde e teores relativos de cálcio (c) e magnésio (d) para a média das espécies entre cinco municípios da Amazônia Central.
93
Concentrações de celulose, lignina e polifenóis no tecido foliar de leguminosas recomendadas
para adubo verde na Amazônia Central.
A decomposição de resíduos culturais de adubos verdes qualitativamente diferentes,
provenientes de leguminosas, poderá ter efeitos positivos ou negativos sobre a produção das
culturas e sobre o ambiente: o maior desafio consiste em maximizar os efeitos positivos. Para
isso, é preciso entender como os fatores relacionados aos resíduos, ao seu manejo e ao solo e
suas interações afetam os processos de decomposição e liberação (mineralização) de nutrientes.
Sob condições favoráveis, principalmente de temperatura e umidade, é esperado que a taxa de
decomposição seja controlada principalmente pelas características dos resíduos culturais
(Jensen et al., 2005). O tamanho das partículas e a qualidade nutritiva (composição bioquímica)
estão entre os principais atributos relacionados aos resíduos culturais dos adubos verdes, que
refletem sobre as taxas de decomposição e liberação de nutrientes após o manejo das espécies.
A Figura 4 apresenta as concentrações de celulose, lignina e polifenóis presentes na
biomassa foliar das espécies de leguminosas nativas aqui pesquisadas. Como pode ser
observado, não houve diferença significativa para as concentrações de polifenóis, porém foram
altamente significativas para os teores de celulose e lignina (P<0,01).
Nos teores de celulose presentes na biomassa foliar, podemos observar que para o
malição foi de 24,76 % a mais que para a faveira-camuzé sendo significativamente superior
(Figura 4a). Para as concentrações de lignina os valores do malição e ingá foram
significativamente superior ao da faveira-camuzé, variando entre todas as outras espécies de 18
a 31 %, ou seja 18 %, 186,13 g Kg-1 para a faveira-camuzé e 31 %, 313,07 g Kg-1 para o malição
(Figura 4b). Meentemeyer (1978) considera que a lignina é o principal componente que
determina as taxas de decomposição. Seu conteúdo aumenta com a senescência da planta bem
como durante o processo da decomposição, podendo variar de 5 a 40 % (Constantinides &
Fownes, 1994). Moreira e Siqueira (2002) ressaltam que a matéria orgânica com teor de lignina
acima de 30 %, torna praticamente inviável seu uso como adubo orgânico, já que sua
decomposição não ocorrerá a tempo de atender as necessidades nutricionais das culturas.
Cattanio (2008), ao estudar a taxa de decomposição de algumas leguminosas na Amazônia,
encontrou valores de celulose semelhantes aos que encontramos que foram 23 % a 30 %, ou
seja 230,40 e 306,24 g Kg-1. Silva e Souza (2011) encontraram para o ingá no município de
Presidente Figueiredo valores de 25,56 %, 255,6 g Kg-1 de teores de celulose e 36,48 %, 364,8
g Kg-1 de teores de lignina. Em uma pesquisa feita por Weiler (2012), com plantas de cobertura
94
Espécies
Malição
306,24 a
Ingá
262,28 ab
Gipoóca
259,07 ab
Mata-pasto
250,62 ab
Faveira-camuzé
230,40 b
0
50
100
150
200
Celulose (g
Teste F 4,29 **
250
300
350
Kg-1)
(a)
Malição
313,07 a
Espécies
Ingá
307,01 a
Gipoóca
286,63 ab
Mata-pasto
217,11 bc
Faveira-camuzé
186,13 c
0
50
100
150
Lignina (g
Teste F 7,80 **
200
250
300
350
Kg-1)
(b)
Malição
6,36 a
Ingá
Espécies
5,25 a
Faveira-camuzé
5,07 a
Mata-pasto
4,87 a
Gipoóca
4,69 a
0
Teste F 1,01 NS
1
2
3
Polifenóis (g
4
5
6
7
Kg-1)
(c)
Figura 4. Concentrações de celulose (a), lignina (b) e polifenóis (c), no tecido foliar de
leguminosas recomendadas para adubo verde na Amazônia Central.
*1
Espécies: Faveira-camuzé (Stryphnodendron guianense), Gipoóca (Entada polyphylla), Ingá-de-metro (Inga
edulis), Malição (Mimosa pigra) e Mata-pasto (Senna reticulata).
*2
Médias seguidas de mesma letra, nas figuras não diferem entre si no nível de 1% de probabilidade.
95
foi encontrado valores semelhantes às das espécies aqui pesquisas, para a celulose. Dentre as
espécies aqui pesquisadas, observa-se que a faveira-camuzé obteve as menores concentrações
de celulose e lignina destacando-se das demais, pois essa é uma característica para espécies que
mineralizam mais rápido e aumentam a taxa de decomposição, pois concentrações maiores
implicam no aproveitamento das práticas de adubação verde. Gessner et al., (2005) relatam
que as concentrações de lignina e as proporções de lignina/nitrogênio e carbono/nitrogênio da
liteira, em geral, estão correlacionadas com a velocidade de decomposição da maioria dos
recursos; a maior quantidade de lignina e carbono nos tecidos vegetais provoca a diminuição
da taxa de decomposição, interferindo na atividade dos organismos decompositores.
Para os polifenóis, conforme a Figura 4c, não houve diferença significativa entre as
espécies, porém, é considerável viável até 3 %, e todos os valores foram bem abaixo desse
patamar. Vale ressaltar que os valores encontrados nesta pesquisa são maiores que os valores
encontrados por Silva e Souza (2011) num trabalho feito com 17 espécies coletadas em
Presidente Figueiredo, e também são maiores que os resultados encontrados por Costa et al.
(2005). Mesmo os valores de 0,64 %, 6,36 g Kg-1 para o malição, o mais elevado entre as
espécies aqui pesquisadas, não podem ser considerado alto, pois um resíduo vegetal que
apresente seu conteúdo de polifenóis de até 3 % é considerado viável (Costa et al., 2005).
Concentrações de celulose, lignina e polifenóis em cinco municípios da região metropolitana
de Manaus, onde se desenvolviam leguminosas para adubação verde na Amazônia Central.
Sendo a adubação verde uma prática que utiliza a matéria orgânica como seu principal
produto, torna-se importante entender os processos que interferem na decomposição desses
resíduos vegetais. Conforme as condições edafoclimáticas, a velocidade de decomposição da
serapilheira varia de acordo com os teores de lignina, polifenóis, celulose, carbono, nitrogênio,
fósforo e enxofre, dentre outros componentes (Monteiro & Gama-Rodrigues, 2004). Dentre
esses fatores, merece destaque a composição química dos resíduos, já que a suscetibilidade dos
resíduos vegetais à decomposição está associada, principalmente, aos teores de lignina, celulose
e polifenóis, além das relações C/N. lignina/N e lignina + polifenóis/N (Carvalho, 2005)
Na Figura 5 podemos observar que para as concentrações de celulose e lignina nos cinco
municípios da região metropolitana de Manaus onde se estabeleciam leguminosas
recomendadas para adubo verde foi altamente significativo (P<0,01) e as concentrações de
polifenóis o teste F foi significativo (P<0,05). As concentrações de celulose, nas espécies que
cresciam no Careiro da Várzea foi significativamente superior às espécies que se estabeleciam
96
Municípios
Careiro da Várzea
314,96 a
Iranduba
289,72 ab
Itacoatiara
255,62 b
Manacapuru
254,49 b
Novo Airão
193,82 c
0
50
100
150
200
Celulose (g
250
300
350
Kg-1)
Teste F 11,55 **
(a)
Municípios
Careiro da Várzea
395,01 a
Itacoatiara
382,81 a
Iranduba
255,35 b
Manacapuru
168,13 c
Novo Airão
108,65 c
0
50
100
150
200
250
Lignina (g
Teste F 38,74 **
300
350
400
450
Kg-1)
(b)
Municípios
Iranduba
6,67 a
Careiro da Várzea
5,90 a
Manacapuru
5,64 ab
Itacoatiara
4,89 ab
Novo Airão
3,14 b
0
1
2
3
4
Polifenóis (g
5
6
7
8
Kg-1)
Teste F 4,18 *
(c)
Figura 5. Concentrações de celulose (a), lignina (b) e polifenóis (c), em cinco municípios da
região metropolitana de Manaus, onde se desenvolviam leguminosas para adubação verde na
Amazônia Central.
*1
Médias seguidas de mesma letra, nas figuras não diferem entre si no nível de 1 e 5% de probabilidade .
97
em Novo Airão em 38,46 % (Figura 5a). Nas concentrações de lignina nos municípios de
Careiro da Várzea e Itacoatiara onde crescem as leguminosas aqui pesquisadas foi
significativamente superior onde nas que foram coletadas no município de Novo Airão (Figura
5b). Para os teores de polifenóis nos municípios de Iranduba e Careiro da Várzea onde as
espécies se estabelecem foi significativamente superior às que se estabelecem em Novo Airão
a 5 % (Figura 5c). É pertinente ressaltar que para os três metabólitos secundários para as
espécies que se estabelecem no município de Careiro da Várzea se destaca significativamente
às espécies que crescem em Novo Airão.
Efeito da interação entre espécies de leguminosas para adubação verde e cinco municípios da
região metropolitana de Manaus.
A decomposição de um resíduo orgânico é um processo complexo determinado pela sua
qualidade e pela atividade da biota regulada por fatores ambientais, sendo favorecida, com
baixos teor de lignina ou compostos fenólicos e alto teor de materiais solúveis, nitrogênio e
partículas de tamanho reduzido com baixa relação C/N, além do próprio teor de N. As
leguminosas tropicais são muito utilizadas como adubo verde pois nodulam e fixam nitrogênio
(Faria & Campelo, 1999) possuem rusticidade, capacidade de rebrota, e produção de biomassa.
O principal benefício da adubação verde é a reciclagem de nutrientes que através da
decomposição das folhas, são reciclados tornando-se disponíveis para o cultivo quando esta
biomassa vegetal se mineraliza no solo (Souza, 2012).
Na Tabela 2 estão apresentados os resultados obtidos para a interação entre espécies e
municípios nas concentrações de celulose na planta. Conforme pode ser observado, os teores
de celulose para gipoóca e o ingá não variaram entre si nos municípios onde foram coletadas.
Por outro lado, para a espécie faveira-camuzé que crescia no Careiro da Várzea, apresentou
mais celulose que as que encontradas em Iranduba e Novo Airão com índices de 39,41 % e
55,75 % a mais respectivamente. Para o malição os teores de celulose foram maiores nas
encontradas no Careiro da Várzea do que em Novo Airão. Nas concentrações do mata-pasto as
maiores encontradas foi em Iranduba do que as demais espécies (P<0,05).
Na avaliação dos teores de celulose na planta, considerando-se os locais pesquisados foi
também verificado que não houveram diferenças significativas entre as espécies de leguminosas
nos municípios de Careiro da Várzea, Itacoatiara, Manacapuru e Novo Airão. No município de
Iranduba, onde houve diferença entre os tratamentos, para os solos onde cresciam o mata-pasto
observou-se que apresentaram maiores teores de celulose com níveis de concentrações de 50,17
98
% a mais que a faveira-camuzé, confirmando a nossa discussão acima para o destaque da
espécie em questão (Tabelas 2). Matos (2005) numa pesquisa feita em Araponga e Pedra
Dourada (MG) encontrou valores bem parecidos nas concentrações de celulose para a
leguminosa Calopogonium mucunoides 26,7 % , 267 g Kg-1 respectivamente, apresentou os
maiores valores de N mineralizados na primeira semana de incubação, 83,5 mg kg-1 (Araponga)
e 119,0 mg kg-1 (Pedra Dourada), e totais de N mineralizados após 50 dias na propriedade de
Pedra Dourada (242,3 mg kg-1), para as demais leguminosas pesquisadas o autor encontrou
concentrações de celulose que variaram de 26,7 a 32,3 %, 267 a 323 g Kg-1.
99
Tabela 2. Efeito da interação entre espécies de leguminosas para adubação verde e procedências sobre os níveis de celulose na planta, em
diferentes municípios da Amazônia Central.*1
Procedências
Médias
Careiro da várzea
Iranduba
Itacoatiara
Manacapuru
Novo Airão
Faveira-camuzé
335,95 a A
203,55 b C
234,10 ab A
229,75 ab A
148,65 b A
230,40 B
Gipoóca
277,55 a A
234,40 a BC
263,55 a A
300,85 a A
219,00 a A
259,07 AB
Ingá
311,00 a A
259,65 a BC
300,35 a A
243,35 a A
197,05 a A
262,28 AB
Malição
387,00 a A
342,50 ab AB
267,80 ab A
302,35 ab A
231,55 b A
306,24 A
Mata-pasto
263,30 b A
408,50 a A
212,30 b A
196,15 b A
172,85 b A
250,62 AB
Médias
314,96 a
289,72 ab
255,62 b
254,49 b
193,82 c
*1. Teste F 2,79* Médias seguidas de mesma letra minúscula nas linhas e maiúsculas nas colunas, não diferem entre si no nível de 5 % de
probabilidade (P<0,05).
Espécies
100
CONCLUSÕES
Na avaliação dos teores de metabólitos secundários na biomassa foliar de leguminosas
nativas, conclui-se:
a) A qualidade da biomassa das espécies foi evidenciada pelos teores de N superiores
a 3 %, com pequenas variações na disponibilidade de macronutrientes relacionadas
ao ambiente onde se desenvolviam.
b) Há diferenças significativas na concentração de celulose e lignina entre as espécies
faveira-camuzé (Stryphnodendron guianense), gipoóca (Entada polyphylla), ingá
(Inga edulis), malição (Mimosa pigra) e mata-pasto (Senna reticulata), selecionadas
para adubação verde, porém não em seus teores de polifenóis.
c) Independente da procedência, a síntese de compostos celulósicos em malição foi
significativamente maior que em faveira-camuzé e os teores de lignina na biomassa
de malição e do ingá foram superiores aos de mata-pasto e faveira-camuzé.
d) Há variação significativa na concentração dos metabólitos secundários lignina,
celulose e polifenóis entre procedências e a biomassa foliar coletada em plantas do
Careiro da Várzea apresentaram os maiores teores destes compostos.
e) Dentre as leguminosas, a biomassa foliar de mata-pasto e faveira-camuzé
apresentaram as menores concentrações de metabólitos secundários, ao passo que
malição e ingá as maiores concentrações, com implicações em seu aproveitamento
em práticas de adubação verde.
101
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