Fábio Pinto dos Reis Monteiro

UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE GURUPI
MESTRADO EM PRODUÇÃO VEGETAL
IMPACTO DE HERBICIDAS NA NODULAÇÃO E NA PRODUTIVIDADE DO
FEIJÃO-CAUPI.
FABIO PINTO DOS REIS MONTEIRO
GURUPI-TO
JANEIRO DE 2012
FABIO PINTO DOS REIS MONTEIRO
IMPACTO DE HERBICIDAS NA NODULAÇÃO E NA PRODUTIVIDADE DO
FEIJÃO-CAUPI.
Dissertação apresentada ao Mestrado em Produção
Vegetal da Universidade Federal do Tocantins, como
parte das exigências para a obtenção do título de Mestre
em Produção Vegetal - Área de Concentração em
Fitossanidade.
GURUPI-TO
JANEIRO DE 2012
2
Trabalho realizado junto ao curso de Mestrado em Produção Vegetal da Universidade
Federal do Tocantins, sob a orientação do Profº Dr. Marcelo Rodrigues Reis, com o apoio
financeiro do Conselho Nacional de Pesquisa Científica (CNPq).
Banca examinadora:
____________________________________________
Prof. Dr. Marcelo Rodrigues dos Reis - Universidade
Federal de Viçosa (Orientador)
____________________________________________
Prof. Dr. Aloísio Freitas Chagas Junior
Universidade Federal do Tocantins (Co-Orientador)
-
____________________________________________
Prof. Dr. Gil Rodrigues dos Santos - Universidade
Federal do Tocantins (Examinador)
____________________________________________
Prof. Dr. Cláudio Pagotto Ronchi - Universidade
Federal (Examinador)
3
A Deus pelo amor incondicional.
Aos meus pais Antônio da Silva Monteiro e Valdaires Pinto dos Reis pelo incentivo e
confiança depositados no decorrer de minha vida acadêmica.
As minhas irmãs pelo incentivo e força.
A todas as pessoas que acreditaram no meu potencial,
principalmente aos meus amigos e parentes.
DEDICO
i
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AGRADECIMENTOS
A Deus, por toda honra e toda glória, pelo amor incondicional, por sempre estar
presente me proporcionando: força, vitória, paz, saúde, alegria e sucesso.
A minha mãe pelo incentivo e sacrifícios que fizeram por minha formação.
Aos meus amigos e orientadores professores Dr. Aloísio Freitas Chagas Junior e Dr.
Marcelo Rodrigues Reis pela orientação, pelo convívio, confiança, dedicação e amizade
durante todo o mestrado.
Ao Diretor do Campus Universitário de Gurupi–UFT, Dr. Eduardo Andrea Erasmo
Lemus, pela amizade, e ajuda na concessão dos herbicidas e insumos agrícolas, pois seria
impossível o desenvolvimento desse projeto de dissertação não fosse o mesmo, muito
obrigado.
Ao Coordenador do Mestrado em Produção Vegetal Dr. Gil Rodrigues dos Santos,
pela amizade, confiança e compreensão.
Aos professores do mestrado em Produção Vegetal pelos valiosos ensinamentos
repassados.
À Universidade Federal do Tocantins, pelo apoio institucional e ao Conselho Nacional
de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pela concessão da bolsa de estudos e
apoio financeiro.
A todos os funcionários do Laboratório de Fitopatologia e Laboratório de Solospela
inestimável colaboração na realização deste trabalho.
Aos meus amigos e companheiros: Pedro Henrique, Higor Barbosa Reis, Rogério
Cesar, Rogerio Melo, Marcos Vinicius, Ariadila, Bruno Visioli, Thomas, Renato, Michel
Antônio Dotto, Melquezedeque do Vale Nunes, João Josué Batista Neto e outros que foram
importantes para o desenvolvimento desse trabalho, e concretização dessa meta.
As minhas irmãs: Poliana, Lussandra e Alessandra, pela amizade, atenção e confiança.
ii
5
Aos meus avos Vitorino Pinto da Fonseca (in memoria) e Maria dos Reis Fonseca por
todo carinho, atenção e confiança.
A meus amigos (as) e colegas: Suelen Lobo, Lourdes, Rita de Cassia Rolando,
Rodrigo, Deyvid, Marcos Vinicius, Maria Tereza, Adriana, Flavio Henrique, Antônio Cleiton,
Carlos Sergio, Rodrigo, Mario Pombal, Cassius, Hélcio, Neusirval, Luciano, Marcelo, Ana
Carla, Miguel e Andrea, pelo carinho, admiração, incentivos e força.
A meus tios (as), Valdemir, Raimundo Nonato, por terem me acolhido em sua casa
durante todo o curso de graduação e boa parte do mestrado.
Aos meus tios, Valdete, Vanderlon e Vilmar, pela ajuda durante todos esses anos.
Aos Meus primos, Leandro, Fabrício, Fabiano, Renato, Cleomar, Marcos Victor e
Lucas, pela amizade e força.
A todos os meus familiares e amigos, pelo carinho e admiração, por sempre acreditar
no meu potencial.
E finalmente, a todos aqueles que direta ou indiretamente contribuíram para a
execução desse trabalho, os meus sinceros agradecimentos.
Obrigado a todos.
iii
6
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................. vi
LISTA DE TABELAS........................................................................................................... viii
RESUMO .................................................................................................................................. x
ABSTRACT ............................................................................................................................ xii
INTRODUÇÃO GERAL ........................................................................................................ 1
CAPÍTULO I – EFEITO DE HERBICIDAS NO CRESCIMENTO E
NODULAÇÃO DO FEIJÃO-CAUPI ..................................................................................... 5
Resumo....................................................................................................................................... 6
Abstract ...................................................................................................................................... 7
Introdução................................................................................................................................... 8
MATERIAL E MÉTODOS................................................................................................... 10
Experimento de casa de vegetação........................................................................................... 10
Experimento de campo............................................................................................................. 12
RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................................... 14
Experimento de casa de vegetação........................................................................................... 14
Experimento de campo............................................................................................................. 19
CONCLUSÕES ...................................................................................................................... 31
Experimento de casa de vegetação........................................................................................... 31
Experimento de campo............................................................................................................. 31
CAPÍTULO II – EFEITO DE HERBICIDAS NO CRESCIMENTO E NODULAÇÃO
DO FEIJÃO-CAUPI .............................................................................................................. 32
RESUMO ................................................................................................................................ 33
ABSTRACT ............................................................................................................................ 34
INTRODUÇÃO ...................................................................................................................... 35
MATERIAL E MÉTODOS................................................................................................... 37
Experimento de casa de vegetação........................................................................................... 37
7
Experimento de campo............................................................................................................. 38
RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................................... 42
Experimento de casa de vegetação........................................................................................... 42
Experimento de campo............................................................................................................. 46
CONCLUSÕES ...................................................................................................................... 61
Experimento de casa de vegetação........................................................................................... 61
Experimento de campo............................................................................................................. 61
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. 62
v
8
LISTA DE FIGURAS
CAPÍTULO I
Figura 1. Eficiência Relativa de feijão-caupi inoculado com rizóbio e testemunha, em relação
ao tratamento adubado com nitrogênio (ureia), em função da aplicação de herbicidas nas
doses recomendadas (DR) e dobro da recomendada (DDR).................................................... 19
Figura 2: Numero de nódulos (NN) e matéria seca de nódulos (MSN) associados ao herbicida
bentazon em dose recomendada (DR) e dobro da dose recomendada (DDR) em quatro épocas
de avaliação: 20, 30, 45 e 55 dias após o plantio (DAP) em condições de campo................... 22
Figura 3: Numero de nódulos (NN) e matéria seca de nódulos (MSN) associados ao herbicida
clethodim em dose recomendada (DR) e dobro da dose recomendada (DDR) em quatro
épocas de avaliação: 20, 30, 45 e 55 dias após o plantio (DAP) em condições de campo....... 23
Figura 4:Numero de nódulos (NN) e matéria seca de nódulos (MSN) associados ao herbicida
fomesafen em dose recomendada (DR) e dobro da dose recomendada (DDR) em quatro
épocas de avaliação: 20, 30, 45 e 55 dias após o plantio (DAP) em condições de campo....... 25
Figura 5: Numero de nódulos (NN) e matéria seca de nódulos (MSN) associados ao herbicida
metolachlor em dose recomendada (DR) e dobro da dose recomendada (DDR) em quatro
épocas de avaliação: 20, 30, 45 e 55 dias após o plantio (DAP) em condições de campo....... 26
Figura 6. Eficiência Relativa de feijão-caupi inoculado com rizóbio e testemunha, em relação
ao tratamento adubado com nitrogênio (uréia), em função da aplicação de herbicidas nas
doses recomendadas (DR) e dobro da recomendada (DDR).................................................... 27
Figura 7: Índice de eficiência simbiótica das estirpes de rizóbio dos tratamentos com
diferentes herbicidas, em relação ao N total acumulado em feijão-caupi, 55 dias após o plantio
.................................................................................................................................................. 29
vi
9
CAPÍTULO II
Figura 1: Número de nódulos (NN) e matéria seca de nódulos (MSN) associados a diferentes
herbicidas: fomesafen, fluazifop e fomesafen + fluazifop nas doses recomendadas em quatro
épocas de avaliação em condições de campo ........................................................................... 50
Figura 2:Número de nódulos (NN) e matéria seca de nódulos (MSN) associados a diferentes
herbicidas: trifuralin e pendimenthalin nas doses recomendadas (DR) em quatro épocas de
avaliação: 20, 30, 45 e 55 dias após o plantio (DAP) em condições de campo ....................... 52
Figura 3: Número de nódulos (NN) e matéria seca de nódulos (MSN) associados a diferentes
herbicidas: s-metolachor, bentazon, clethodim e oxadiazon nas doses recomendadas (DR) em
quatro épocas de avaliação: 20, 30, 45 e 60 dias após o plantio (DAP) em condições de campo
.................................................................................................................................................. 53
Figura 4:Eficiência Relativa de feijão-caupi inoculado com rizóbio e testemunha, em relação
ao tratamento adubado com nitrogênio (ureia) em função da aplicação de herbicidas nas doses
recomendadas ........................................................................................................................... 54
Figura 5: Índice de eficiência simbiótica das estirpes de rizóbio dos tratamentos com
diferentes herbicidas, em relação ao N total acumulado em feijão-caupi, 55 dias após o plantio
.................................................................................................................................................. 56
vii
10
LISTA DE TABELAS
CAPÍTULO I
Tabela 1. Porcentagem de massa seca da parte aérea (MSPA), raiz (MSR), total (MST),
número de nódulos (NN) e massa seca dos nódulos (MSN) em feijão-caupi inoculado com
rizóbio em função de aplicação de herbicidas em dose recomendada (DR) e dobro da
recomendada (DDR) em relação a testemunha inoculada....................................................... 17
Tabela 2. Massa seca da parte aérea (MSPA), raiz (MSR), total (MST), número de nódulos
(NN) e massa seca dos nódulos (MSN), no feijão-caupi inoculado com rizóbio em função de
aplicação de herbicidas em dose recomendada (DR) e dobro da recomendada (DDR)........... 21
Tabela 3. Teor (TN) e acúmulo de nitrogênio na parte aérea (ANPA) de feijão caupi........... 28
Tabela 4. Produtividades de feijão caupi (Kg ha-1) em função da aplicação de herbicidas nas
doses recomendadas (DR) e dobro da recomendada (DDR), em Gurupi – TO, 2011 ............. 30
CAPÍTULO II
Tabela 1. Diferentes herbicidas e doses aplicadas sobre estirpes de rizóbio em meio de cultura
.................................................................................................................................................. 37
Tabela 2. Doses e épocas de aplicação dos herbicidas sobre o feijão-caupi e estádio de
desenvolvimento da cultura ...................................................................................................... 39
Tabela 3. Resistência e sensibilidade de estirpes de rizóbio a diferentes herbicidas na
dosagem recomendada do produto para o feijão-caupi ............................................................ 43
viii
11
Tabela 4. Resistência e sensibilidade de estirpes de rizóbio a diferentes herbicidas na
dosagem dobro da recomendada do produto para o feijão-caupi ............................................. 43
Tabela 5A. Massa seca da parte aérea (MSPA), raiz (MSR), total (MST), em feijão-caupi
inoculado com rizóbio em função de aplicação de herbicidas1 ................................................ 44
Tabela 5B. Massa seca da parte aérea (MSPA), raiz (MSR), total (MST), em feijão-caupi
inoculado com rizóbio em função de aplicação de herbicidas(1 ............................................... 47
Tabela 6. Teor (TN) e acúmulo de nitrogênio na parte aérea (ANPA) de feijão-caupi1 ......... 49
Tabela 07. Fitointoxicação, controle de monocotiledôneas e dicotiledôneas na cultura do
feijão-caupi após aplicação dos herbicidase............................................................................. 55
Tabela 08. Peso de grãos de cinco vagens (PG5V), número de grãos de cinco vagens
(NG5V), comprimento de cinco vagens (C5V), peso de 100 grãos (P100G), peso total de
vagens (PTV), peso total dos grãos (PTG) e produtividade (PROD) de feijão-caupi inoculado
com rizóbio e diferentes herbicidas .......................................................................................... 59
ix
12
RESUMO
No Brasil, o feijão-caupi é mais cultivado nas regiões Nordeste e Norte, constituindo
uma importante fonte de proteína de baixo custo. Recentemente, o feijão-caupi vem sendo
introduzido também nos Cerrados, principalmente por sua compatibilidade com o sistema de
rotação de cultura e também como cultura principal. Porém, apresenta baixo rendimento de
grãos, sendo relacionado, principalmente, ao uso de sistemas de produção de baixo nível
tecnológico, à escassez de estirpes fixadoras de N eficientes e ao manejo ineficiente de
pragas, doenças e, principalmente, de plantas daninhas. O manejo fitossanitário, inclusive o
controle químico, adotado pelos produtores de feijão-caupi tem sido baseado na cultura do
feijão-comum, em função de pragas, doenças e plantas daninhas serem semelhantes em ambos
os cultivos. Ressalta-se que, no Brasil, não há pesticidas registrados para uso na cultura do
feijão-caupi. O uso inadequado desses produtos pode intoxicar as plantas, alterar o
metabolismo de microrganismos do solo e das simbioses, por exemplo, a fixação biológica de
nitrogênio. Dessa forma, objetivou-se neste trabalho avaliar os efeitos de herbicidas sobre
bactérias fixadoras de nitrogênio cultivadas in vitro, no controle de plantas daninhas, na
nodulação e crescimento do feijão-caupi cultivado em casa-de-vegetação e campo na região
de cerrado amazônico. Foram realizados quatro experimentos, apresentados em dois capítulos.
Capítulo I onde foram desenvolvidos experimentos em casa-de-vegetação e em campo
utilizando o bentazon, clethodim, fomesafen e s-metolachlor nas doses recomendada e dobro
da recomendada para o feijão-comum (Phaseolus vulgaris). Capítulo II com experimentos in
vitro e em campo. No experimento in vitro se avaliou a toxicidade dos herbicidas às estirpes
bacterianas fixadoras de nitrogênio – INPA 03-11B, BR 3299 e BR 3277 pela determinação
do halo de inibição às 24, 72 e 96 h após aplicação dos produtos. Os herbicidas utilizados
foram: bentazon, clethodim, fomesafen, fluazifop-p-butil, fomesafen + fluazifop-p-butil,
oxadiazon, pendimethalin, s-metolachlor e trifluralin. No experimento de campo todos os
herbicidas citados no teste in vitro na dose recomendada para feijão-comum. Nos
experimentos de casa de casa de vegetação e campo foram avaliados os efeitos dos herbicidas
no crescimento e nodulação do feijão-caupi e, apenas no campo, no controle de plantas
daninhas.
x
13
As variáveis avaliadas foram: massa seca da parte aérea, raiz e total, número e massa
seca de nódulos aos 20, 30, 45 e 55 dias após plantio (DAP); teor de N foliar e na parte aérea,
eficiência simbiótica, percentagem de controle de plantas daninhas e produtividade.
No Capítulo I, no experimento em casa-de-vegetação, a partir dos 45 DAP a cultura superouse da intoxicação causada pelo bentazon, clethodim e fomesafen. O s-metolachlor afetou
negativamente as plantas de feijão-caupi, sendo letal com a utilização do dobro da dose. As
estirpes testadas foram eficientes, mesmo com a utilização de bentazon e clethodim
independente da dose. No campo, o bentazon e clethodim causaram efeitos negativos no
acúmulo de matéria seca das plantas de feijão-caupi, porém, não foram afetadas a partir dos
30 DAP. O s-metolachor independente da dose causou severa intoxicação no feijão-caupi até
os 30 DAP, também, afetou negativamente o número de nódulos. A produtividade de grãos de
feijão-caupi foi reduzida com aplicação de fomesafen e s-metolachor com redução média de
77% em relação à testemunha inoculada independente da dose utilizada. No Capítulo II, no
experimento in vitro, observou-se que a estirpe de Bradyrhizobium INPA 03-11B apresentou
resistência a todos os herbicidas aplicados na dose recomendada após 24, 72 e 96 horas de
exposição. Todavia, as estirpes BR 3299 e BR 3277 foram sensíveis ao s-metolachlor,
trifluralin, pendimenthalin, fomesafen, clethodim e fomesafen + fluazifop-p-butil até 72 horas
após a aplicação. No experimento em campo, a massa seca dos nódulos foi afetada
negativamente pelo fomesafen, fluazifop e a mistura fomesafen + fluazifop. Apenas o
bentazon e clethodim não interferiram na produtividade do feijão-caupi. Conclui-se que, nas
condições deste trabalho, o s-metolachlor apresenta elevado grau de fitotoxicidade no feijãocaupi. Os demais produtos apresentaram moderada intoxicação, com exceção do bentazon e
clethodim que, independente da dose, proporcionam baixa fitotoxicidade ao feijão-caupi e
pouco influenciam na nodulação, Sendo, portanto, dois potenciais produtos no manejo
integrado de plantas daninhas na cultura do feijão-caupi.
Palavras Chaves: Feijão-caupi, nódulos, estirpes.
xi
14
ABSTRACT
In Brazil, cowpea is grown more in the Northeast and North, is an important protein
source for low cost. Recently, the cowpea has been introduced also in the Cerrado, mainly
because of its compatibility with the system of crop rotation and as a main crop. However, a
low yield of grain, mainly related to the use of production systems, low technological level,
the lack of efficient N-fixing strains and inefficient management of pests, diseases, and
especially weed. The plant management, including chemical control, adopted by the
producers of cowpea has been based on the common bean crop, due to pests, diseases and
weeds are similar in both crops. It is noteworthy that, in Brazil, there is no pesticide registered
for use in the culture of cowpea. Improper use of these products can poison plants, alter the
metabolism of soil microorganisms and symbiosis, for example, biological nitrogen fixation.
Thus, this study aimed to evaluate the effects of herbicides on nitrogen-fixing bacteria grown
in vitro in weed control, nodulation and growth of cowpea grown in green-house and field in
savanna Amazon. Four experiments were conducted, presented in two chapters. Chapter I,
where experiments were performed in green-house and field using bentazon, clethodim,
fomesafen and s-metolachlor at the doses recommended and double recommended for the
common bean (Phaseolus vulgaris). Chapter II with in vitro experiments and field. In in vitro
experiment evaluated the toxicity of herbicides to the nitrogen-fixing bacterial strains - INPA
03-11B, BR 3299 and BR 3277 by determining the inhibition zone at 24, 72 and 96 h after
application of the products. The herbicides used were: bentazon, clethodim, fomesafen,
fluazifop-p-butyl and fomesafen + fluazifop-p-butyl, oxadiazon, pendimethalin, s-metolachlor
and trifluralin. In field experiments all herbicides mentioned in the in vitro dose
recommended for common bean. In the experiments home greenhouse and field measured the
effects of herbicides on growth and nodulation of cowpea, and only in the field, control of
weeds. The variables evaluated were: dry weight of shoot, root and total dry mass and number
of nodules at 20, 30, 45 and 55 days after planting (DAP), leaf N content and shoot, symbiotic
efficiency, percentage of weed control and productivity. In Chapter I, in the experiment in
green-house, from 45 DAP to overcome the culture of intoxication caused by bentazon,
clethodim and fomesafen. The s-metolachlor negatively affected plants of cowpea, and with
the use of lethal double dose.
xii
15
The strains tested were effective, even with the use of bentazon and clethodin
independent of dose. In the field, bentazon and clethodim caused negative effects on dry
matter accumulation of cowpea plants, however, were not affected after 30 DAP.
The s-metolachor independent of dose caused severe toxicity in cowpea up to 30 DAP
also negatively affected the number of nodules. The grain yield of cowpea was reduced with
application of fomesafen and s-metolachor with an average reduction of 77% compared to the
inoculated control independent of dose. In Chapter II, the in vitro experiment, it was observed
that the strains INPA 03-11B was resistant to all herbicides applied at the recommended dose
after 24, 72 and 96 hours of exposure. However, strains BR 3299 and BR 3277 were sensitive
to s-metolachlor, trifluralin, pendimenthalin, fomesafen, clethodim + fomesafen and
fluazifop-p-butyl 72 hours after application. The field experiment, dry mass of nodules was
negatively affected by fomesafen, fluazifop and fomesafen + fluazifop mixture. Only
bentazon and clethodin not interfere with the productivity of cowpea. It is concluded that
under the conditions of this work, s-metolachlor has a high degree of phytotoxicity in cowpea.
The other products showed moderate intoxication, except bentazon and clethodim that,
regardless of dose, provide low phytotoxicity to cowpea nodulation and little influence,
therefore, two potential products in the integrated management of weeds in bean- cowpea
Keywords: Cowpea nodules, strains.
xiii
16
Introdução Geral
O Brasil é o maior produtor e consumidor de feijão do mundo, com produção média de
3,5 milhões de toneladas. Entretanto, as projeções indicam um déficit de oferta que levará o
país a importar feijão nos próximos anos (MAPA, 2012).
Apesar de maior parte do feijão consumido no Brasil pertencer à espécie Phaseolus
vulgaris, o feijão-caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.] é preferencialmente consumido nas
regiões Nordeste e Norte, sendo a segunda espécie de feijão mais cultivada no País. Também
é conhecida como feijão-de-corda e feijão macassar na região Nordeste, feijão-de-praia e
feijão-de-estrada na região Norte, feijão-miúdo na região Sul, feijão catador e feijão gerutuba
em algumas regiões do estado da Bahia e norte de Minas Gerais e feijão fradinho no estado do
Rio de Janeiro (FREIRE FILHO, 1999).O valor nutricional de feijão-caupi é semelhante ao
feijão-comum, contudo, o feijão-caupi possui altos níveis de ácido fólico e baixos níveis de
fatores antinutricionais (BRESSANI, 1985).
É considerada uma das leguminosas mais adaptadas, rústicas e nutritivas entre as
espécies cultivadas, além de ser um importante componente essencial dos sistemas de
produção nas regiões secas dos trópicos, que cobrem parte da Ásia, Estados Unidos, Oriente
Médio e Américas Central e do Sul (SINGH et al. 2002). Nessas regiões, constitui-se de uma
das principais fontes de proteína vegetal, notadamente para as populações de menor poder
aquisitivo (GRANGEIRO et al. 2005).
No Brasil, o feijão-caupi é mais cultivado nas áreas semi-áridas do Nordeste e
praticamente em toda a região Norte, constituindo uma importante fonte de proteína de baixo
custo e cuja plasticidade permite sua adaptação em diferentes condições ambientais. Os
fatores responsáveis pela sua versatilidade em sistemas de produção são a tolerância a estresse
hídrico, pouca exigência quanto à fertilidade do solo e capacidade de fixação do nitrogênio
atmosférico (FREIRE FILHO et al., 2005).
Recentemente, a área cultivada de feijão-caupi vem aumentando nos Cerrados,
principalmente por sua compatibilidade com o sistema de rotação de cultura e também como
cultura principal (ZILLI et al., 2006; MENEZES et al., 2007). Quando cultivado na forma de
safrinha tem um custo muito competitivo, fator que tem aumentado o interesse dos produtores
pela cultura. Além disso, a produção é de alta qualidade, o que possibilita sua boa aceitação
1
por parte de comerciantes, agroindústria, distribuidores e consumidores (FREIRE FILHO et
al., 2009).
A maior área cultivada e produção de feijão-caupi pertencem a Nigéria (45%), seguida
do Niger (34%) e do Brasil (13%) (Singh et al.,2002).Dados disponíveis na FAO (2009) sobre
a produção mundial de feijão-caupi, no ano de 2007, indicam que a cultura atingiu 3,6
milhões de toneladas em 12,5 milhões de hectares.
De acordo com a FAO (2009),no Brasil, historicamente, a produção de feijão-caupi
concentra-se nas regiões Nordeste (1,2 milhão de hectares) e Norte (55,8 mil hectares) do
país, no entanto, a cultura está conquistando espaço na região Centro-Oeste, em razão do
desenvolvimento de cultivares com características que favorecem o cultivo mecanizado. O
feijão-caupi contribui com 35,6% da área plantada e 15% da produção de feijão total (feijãocaupi + feijão-comum) no país. Anualmente, em média, foram produzidas 482 mil toneladas
em 1,3 milhões de hectares. A produtividade média do feijão-caupi, no Brasil, é baixa (366 kg
ha-1), em função do baixo nível tecnológico empregado no cultivo. No entanto, estados como
Amazonas, Goiás, Mato Grosso do Sul e Mato Grosso apresentam produtividades superiores a
1.000 kg ha-1. O avanço da cultura na região central do Brasil propiciará um incremento na
produtividade média brasileira, em função, principalmente, do uso de tecnologias que
propiciam a planta à expressar o seu potencial produtivo FAO (2009).
No estado do Tocantins, o cultivo de feijão-caupi, na região das várzeas, destaca-se
como uma área produtiva em ascensão. Os investimentos tecnológicos aplicados nos últimos
dez anos resultaram no avanço da produção e área de cultivo no Estado. A área cultivada
aumentou de 1,1 mil para 8,6 mil hectares plantados, alcançando a marca de 680% de
aumento do grão (SECOM, 2009).
As causas do baixo rendimento do feijão-caupi estão relacionadas principalmente ao:
a) uso de sistemas de produção de baixo nível tecnológico, b) escassez de estirpes fixadoras
de N eficientes e c) manejo eficiente de pragas, doenças e, principalmente, de plantas
daninhas.
O feijão-caupi possui a capacidade de realizar o processo de fixação biológica de
nitrogênio atmosférico (N2): Aassociação simbiótica entre as plantas e as bactérias que se
associam às raízes das mesmas, formando nódulos que servem para acúmulo deste nutriente.
Assim que a simbiose é estabelecida, a planta fornece fotoassimilados à bactéria, recebendo
em troca produtos nitrogenados (aminoácidos, ureídeos) provenientes da fixação de N2
(FRANCO et al., 2002).
2
As vantagens da fixação biológica de N2contemplam os aspectos econômicos e
ambientais, como: o aumento da produção vegetal, a recuperação de áreas degradadas, o
incremento da fertilidade e da matéria orgânica do solo. Entretanto, sua principal vantagem
em curto prazo está associada à economia no uso de fertilizantes nitrogenados industrializados
(RUMJANEK et al., 2005).
Os vários fatores ambientais que podem afetar a capacidade de nodulação e a fixação
de N2 das populações indígenas de rizóbio nos solos podem citar-se: pH, umidade,
temperatura, fatores biológicos, salinidade, nitratos, metais pesados e pesticidas (CASTRO,
2000).
O manejo fitossanitário, inclusive o controle químico, adotado pelos produtores de
feijão-caupi tem sido baseado na cultura do feijão-comum, em função de as pragas, doenças e
plantas daninhas serem semelhantes em ambos os cultivos. Ressalta-se que, no Brasil, não há
pesticidas registrados para uso na cultura do feijão-caupi. Todavia, o controle químico de
plantas daninhas no feijão-caupi tem apresentado problemas como severa intoxicação das
plantas (FREITAS et al., 2009).
As plantas daninhas constituem um dos fatores que mais influencia o crescimento,
desenvolvimento e produtividade do feijão-caupi. Essas plantas competem por luz, nutrientes
e água reduzindo quantitativa a produção, além de aumentar os custos operacionais de
colheita, secagem e beneficiamento dos grãos. Quando não controladas, as plantas daninhas
podem reduzir o rendimento de grãos em até 90%, além de promover o aumento da altura e
acamamento de plantas. O período crítico de competição das plantas daninhas no feijão-caupi
pode ocorrer entre 11 e 35 dias, após sua emergência (FREITAS et al., 2009).
Entre os diversos métodos de controle de plantas daninhas destaca-se o controle
químico, através do uso de herbicidas, que na cultura do feijão-caupi é limitado devido à
escassez de trabalhos envolvendo o uso de herbicidas nesta cultura e da falta de pesticidas
registrados junto ao Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento, o que impede a
recomendação e o uso de tais produtos no campo (SILVA, et al. 2009).
O uso de herbicidas no controle de plantas daninhas apresenta inúmeras vantagens,
como menor dependência da mão-de-obra, cada vez mais cara e escassa na quantidade e
qualidade necessárias, eficiência mesmo em épocas chuvosas, melhor controle de plantas
daninhas na linha de plantio, e sem afetar o sistema radicular das culturas, além de permitir o
cultivo mínimo ou plantio direto das culturas e ser eficiente no controle de plantas daninhas
de propagação vegetativa (SILVA et al., 2007).
3
Porém, além dos sintomas de intoxicaçao nas plantas de feijão-caupi, a utilização de
herbicidas pode influenciar a dinâmica dos microrganismos do solo, a exemplo das bactérias
fixadoras de nitrogênio atmosférico. Tais produtos podem afetar a fixação de nitrogênio de
forma direta – o produto aplicado atinge a bactéria no solo ou na planta interferindo no
metabolismo, e/ou indireta, onde o produto intoxica o feijão-caupi diminuindo o fornecimento
de fotoassimilados e energia, imprescindíveis ao processo simbiótico de fixação de nitrogênio.
A aplicação de herbicidas sobre plantas que realizam simbiose com bactérias fixadoras
de nitrogênio atmosférico pode prejudicar a eficiência na assimilação desse nutriente
(MARENCO et al., 1993; 1998; SANTOS et al., 2005). Arruda et al. (2001) reporta que tais
prejuízos devem-se à interferência do herbicida no metabolismo do microssimbionte, na
planta hospedeira ou de ambos, quando em associação.A aplicação de herbicidas, dependendo
do princípio ativo ou da formulação, da dose utilizada, dos microrganismos presentes e da
sensibilidade destes aos diversos produtos (ROYUELA et al., 1998), das condições climáticas
e do tipo de solo (SILVA et al., 2003), pode trazer consequências indesejáveis para a
microbiota.
É prudente conhecer tolerância e/ou sensibilidade das estirpes de bactérias fixadoras
de nitrogênio a herbicidas para que seja considerada na seleção e produção de inoculantes
comerciais, para melhor eficiência destes no processo simbiótico. Assim como, averiguar a
seletividade de herbicidas à cultura de feijão-caupi e eficiência de controle a fim de selecionar
potenciais produtos no manejo de plantas daninhas da cultura.
Com intuito de avaliar os efeitos de herbicidas sobre bactérias fixadoras de nitrogênio
cultivadas in vitro, no controle de plantas daninhas, na nodulação e crescimento do feijãocaupi cultivado em casa de vegetação e campo na região de cerrado amazônico realizaram-se
este trabalho.
4
Capítulo I
Efeitos de herbicidas na biomassa e nodulação do
feijão-caupi inoculado com rizóbio.
5
EFEITOS DE HERBICIDAS NA BIOMASSA E NODULAÇÃO DO FEIJÃO-CAUPI
INOCULADO COM RIZÓBIO1
RESUMO
O trabalho teve como objetivo verificar os possíveis efeitos de herbicidas na biomassa
e nodulação do feijão-caupi. O experimento foi conduzido em casa de vegetação e campo,
com delineamento experimental de blocos ao acaso e blocos casualizados respectivamente,
em arranjo fatorial 4x2 + 2, correspondendo as aplicações dos herbicidas bentazon, clethodim,
fomesafen e s-metolachlor, nas doses recomendada (DR) e dobro da recomendada (DDR) em
quatro épocas de desenvolvimento do feijão-caupi (20, 30, 45 e 55 dias após o plantio -DAP),
incluindo ainda uma testemunha inoculada e sem aplicação de herbicida e um controle sem
inoculação, sem aplicação de herbicida e com adubação nitrogenada. A inoculação foi
realizada com as estirpes INPA 03-11B e UFLA 03-84. Os resultados mostraram para o
experimento em casa de vegetação que o bentazon e clethodim, tanto na dose recomendada
como dobro da dose, proporcionam baixa fitotoxicidade ao feijão-caupi e pouco influencia na
nodulação e biomassa da cultura. O herbicida s-metalochlor apresenta elevado grau de
fitotoxicidade no feijão-caupi, inibe totalmente o desenvolvimento vegetativo quando
aplicado em dobro da dose recomendada. Este herbicida provoca redução drástica da
eficiência simbiótica das bactérias ao ser aplicado na dose e no dobro da dose recomendada.
No campo, o bentazon e clethodim causaram efeitos negativos no acúmulo de matéria seca
das plantas de feijão-caupi, porém, não foram afetadas a partir dos 30 DAP. O s-metolachor
independente da dose causou severa intoxicação no feijão-caupi até os 30 DAP, também,
afetou negativamente o número de nódulos. A produtividade de grãos de feijão-caupi foi
reduzida com aplicação de fomesafen e s-metolachor com redução média de 77% em relação
à testemunha inoculada independente da dose utilizada.
Palavras–chaves:Vigna
unguicula
L.
(Walp.),fixação
Bradyrhizobium.
1
Manuscrito submetido à revista Caatinga.
6
biológica
de
nitrogênio,
EFFECT OF HERBICIDES ON BIOMASS AND NODULATION COWPEA
INOCULATED OF RHIZOBIA
ABSTRACT
This study aimed to evaluate the effects of herbicides on the biomass and nodulation
of cowpea. The experiment was conducted in greenhouse and field experimental design with
randomized blocks and blocks casualizados respectively, in factorial arrangement 4x2 + 2,
corresponding applications of the herbicide bentazon, clethodim, fomesafen and smetolachlor, the recommended dose (RD) and double (RDA) in four periods of development
of cowpea (20, 30, 45 and 55 days after planting, DAP), also including an inoculated control
without herbicide application and a control without inoculation, no application of herbicide
and nitrogen fertilizer. Inoculation was performed with the strains INPA UFLA 03-11B and
03-84. The results showed for the experiment in a greenhouse that bentazon and clethodim,
both at the recommended dose and double dose, provide low phytotoxicity to cowpea and has
little influence on nodulation and crop biomass. The herbicide s-metalochlor presents high
degree of phytotoxicity in cowpea, completely inhibits the vegetative growth when applied at
twice the recommended dose. This herbicide causes drastic reduction in the efficiency of
symbiotic bacteria to be applied to the dose and twice the recommended dose. In the field,
bentazon and clethodim caused negative effects on dry matter accumulation of cowpea plants,
however, were not affected after 30 DAP. The s-metolachor independent of dose caused
severe toxicity in cowpea up to 30 DAP also negatively affected the number of nodules. The
grain yield of cowpea was reduced with application of fomesafen and s-metolachor with an
average reduction of 77% compared to the inoculated control independent of dose
Key words:Vigna unguicula L. (Walp.), biological nitrogen fixation,Bradyrhizobium.
7
INTRODUÇÃO
O feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.) é amplamente cultivado nas regiões
Norte e Nordeste do Brasil, principalmente por sua adaptação às condições edafoclimáticas,
boas características agronômicas (FREIRE FILHO et al., 2005), apresentando grande
variabilidade entre as cultivares (BERTINE et al., 2009). Apesar de sua importância
socioeconômica, historicamente essa cultura apresenta baixa produtividade, em torno de 300 a
400 kg ha-1, devido, em grande parte, às condições de cultivo sem adoção de tecnologias
avançadas. Isto implica na necessidade do uso de práticas que possam viabilizar aumentos na
sua produtividade de uma maneira ecológica e economicamente sustentável (SOARES et al.,
2006).
Dentre as tecnologias que podem permitir incrementos no rendimento de grãos, a
tecnologia de inoculação é um processo amplamente reconhecido, pois minimiza o custo da
produção, pela diminuição no uso de fertilizantes nitrogenados. Esta interação do feijão-caupi
com bactérias fixadoras de N2 atmosférico ou rizóbios via utilização de inoculantes, e o
conhecimento do processo de nodulação podem contribuir no aumento da produtividade da
cultura em mais de 50% (ZILLI et al., 2006, 2009; CHAGAS JR et al., 2010).
As plantas daninhas constituem um dos fatores que mais influenciam negativamente o
crescimento, o desenvolvimento e a produtividade da cultura do feijão-caupi, pois competem
por luz, nutrientes e água, além de aumentar os custos operacionais de colheita, secagem e
beneficiamento dos grãos. O uso de herbicidas, como um dos componentes de programas de
manejo integrado de plantas daninhas na cultura do feijão-caupi, poderá permitir elevada
eficácia de controle com redução de custos de produção. Porém, a utilização de herbicidas
pode influenciar a dinâmica dos microrganismos do solo (JAKELAITIS et al., 2007; REIS et
al., 2008), podendo apresentar efeitos maléficos, benéficos (REIS et al., 2008) ou nulos
(PEREIRA et al, 2008).
A aplicação de herbicidas pode trazer consequências indesejáveis para a microbiota a
depender do princípio ativo, da formulação, da dose utilizada, dos microrganismos presentes e
da sensibilidade destes aos diversos produtos, das condições climáticas e do tipo de solo
(SILVA et al., 2003). Acredita-se que a maior interferência desses compostos ocorre quando
eles agem sobre a biossíntese de aminoácidos ou rotas metabólicas comuns entre
microrganismos e plantas (SANTOS et al., 2006).
8
Por esse motivo, o uso de moléculas herbicidas e formulações menos agressivas a
organismos não-alvos deve ser objetivo de todos aqueles que se utilizam dessa tecnologia para
aumentar a produção de alimentos, sem, no entanto, comprometer a produtividade e a
sustentabilidade do sistema. Assim, devido a poucos estudos relacionados à influência de
herbicidas na nodulação do feijão-caupi, e, principalmente, a inexistência de herbicidas
registrados no Brasil para esta cultura, objetivou-se neste trabalho verificar os possíveis
efeitos de herbicidas aplicados em duas dosagens na biomassa e nodulação do feijão-caupi em
casa de vegetação e campo.
9
MATERIAL E MÉTODOS
Experimento em casa de vegetação
O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação, onde foram cultivadas plantas
de feijão-caupi da variedade Vinagre, de porte semi-ereto, de ciclo médio-tardio: 71-90 dias e
tegumento de grãos de cor vermelha. Foram semeadas seis sementes por vaso na
profundidade de 2 cm, realizando-se o desbaste das plântulas aos oito dias após a semeadura,
deixando-se três plantas por vaso. As plantas foram cultivadas em vasos com capacidade de
10 l, preenchidos com solo peneirado, coletado em área sem histórico de cultivo de
leguminosa e aplicação de pesticidas. As características físico-químicas do solo foram:4,0
cmolc dm-3 de Ca; 0,9 cmolc dm-3de Mg; 0,1 cmolc dm-3 de K; 2,8 mg dm-3 de P; 0,06 cmolc
dm-3 de Al; 8,3 cmolc dm-3 de CTC; 5,0 cmolc dm-3 de S – soma de bases; 61% de V –
saturação de bases; pH 5,8 em água; 1,7% de matéria orgânica; textura de 79, 5,0 e 16% de
areia, silte e argila, respectivamente (EMBRAPA, 1997).
A inoculação foi realizada com as estirpes obtidas na Coleção do Laboratório de
Microbiologia da UFLA: INPA 03-11B e UFLA 03-84 caracterizadas como Bradyrhizobium
sp., recomendadas pela Rede de laboratórios para recomendação, padronização e difusão de
tecnologia de inoculantes microbianos de interesse agrícolas RELARE (2007) para a cultura
do feijão-caupi no Brasil (CAMPO & HUNGRIA, 2007). As estirpes utilizadas, após
crescimento em meio YMA (extrato de levedura, manitol e agar) por cinco dias, foram
suspensas individualmente em solução salina (0,2% MgSO4) e cada uma dessas suspensões
(de 109 células mL-1) foi inoculada às sementes.
Antes da inoculação, as sementes foram lavadas com etanol por 30 s, desinfestadas
com hipoclorito de sódio 5%, por 3 min, e lavadas com água esterilizada por 10 vezes,
sucessivamente.
O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, em arranjo fatorial 4x2 + 2,
com quatro repetições e com aplicações de herbicidas nas doses recomendada (DR) e dobro
da recomendada (DDR), correspondendo às aplicações dos herbicidas pós-emergente:
bentazon (Basagran® 600, DR 1,2 L ha-1, 780g ha-1 de ingrediente ativo (i.a) e DDR 2,4 L ha1
, 1440 g ha-1, 20 Dias Após o Plantio (DAP)),clethodim (Select® 240EC DR 0,4 L ha-1, 144 g
ha-1 de ingrediente ativo (i.a) e DDR 0,8 L ha-1, 288 g ha-1, 20 Dias Após o Plantio (DAP)),
10
fomesafen (Flex®DR 1,0 L ha-1, 250 g ha-1 de ingrediente ativo (i.a)) e DDR 2,0 L ha-1, 500 g
ha-1 aplicadas no 20 Dias Após o Plantio (DAP)) e um pré-emergentes metolachlor (Dual
Gold®, DR 1,25 L ha-1, 1200 g ha-1 de ingrediente ativo (i.a) e DDR 2,5 L ha-1, 2400 g ha-1
aplicadas no dia do plantio), nas doses recomendada (DR) e dobro da recomendada (DDR)
para a cultura do feijão comum. Além destes, foi utilizada uma testemunha (inoculada e sem
aplicação de herbicida) e um controle (sem inoculação, sem aplicação de herbicidas e com
adubação nitrogenada de 50 kg há-1de ureia por há -1, sendo dividida em duas aplicações: 20
kg ha-1 de N no momento do plantio e 30 kg ha-1 de N de cobertura aos 25 dias após a
emergência das plantas).
Para a aplicação dos herbicidas utilizou-se pulverizador costal pressurizado CO2, bico
XR 110 02 TEEJET, calibrado para volume de calda de 160 L ha-1.Na aplicação dos produtos,
o pulverizador foi posicionado a l,0 m de altura em relação ao nível do solo.
As plantas foram irrigadas diariamente com 140 mL de água por vaso, sendo
administrados, a cada sete dias, uma solução nutritiva livre de N (CAMPO & HUNGRIA,
2007).
As avaliações foram realizadas aos 20, 30, 45 e 55 Dias Após o Plantio (DAP) do
feijão-caupi. As variáveis analisadas foram Número de Nódulos (NN), Massa Seca de
Nódulos (MSN), Massa Seca da Parte Aérea (MSPA), Massa Seca da Raiz (MSR) e Massa
Seca Total (MST). Os nódulos e partes aérea e radicular das plantas foram secos em estufa
por 72 horas a 65°C até atingir a massa constante. Determinou-se a eficiência relativa (ER) da
parte aérea calculada segundo a fórmula: ER = (MSPA inoculada / MSPA com N) x 100, em
que MSPA inoculada corresponde à matéria seca da parte aérea da planta com inoculação e
MSPA com N à matéria seca da parte aérea da planta adubada com N mineral (LIMA et al.,
2005).
Os dados foram transformados em porcentagem em relação à testemunha sem
herbicida, a fim de que se obtivesse homocedasticidade e normalidade dos erros. Os dados
foram submetidos à análise de variância e ao teste de agrupamento de médias Scott-Knott a
5% de probabilidade e teste de correlação utilizando o programa estatístico ASSISTAT versão
7.6 beta (SILVA, 2011).
11
Experimento de Campo
O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental da Universidade Federal do
Tocantins, Campus Universitário de Gurupi, localizada a 11°43’ de latitude Sul e 49°04’ de
longitude Oeste e altitude de 280 m. O clima local, segundo o método de Thornthwaite, é do
tipo Aw(clima úmido com moderada deficiência hídrica). O solo do local foi classificado
como plintossolo, pertencente a uma área onde não havia sido cultivado leguminoso
anteriormente, cujas características físico-químicas do solo foram: 1,5 cmolc dm-3 de Ca; 0,7
cmolc dm-3de Mg; 0,1 cmolc dm-3 de K; 1,4 mg dm-3 de P; 0,07 cmolc dm-3 de Al; 7,4 cmolc
dm-3 de CTC; 2,3 cmolc dm-3 de S – soma de bases; 61% de V – saturação de bases; pH 5,4
em água; 1,0% de matéria orgânica; textura de 72, 3, 8,1 e 19,5% de areia, silte e argila,
respectivamente (EMBRAPA, 1997).
Durante o preparo do solo foi feita a correção da acidez, aplicando-se calcário
dolomitico PRNT 85%, na dose de 0,965 t ha-1 e a incorporação foi realizada através de uma
gradagem. Posteriormente, foi realizada a adubação mineral antes da semeadura aplicando-se
80 kg de P2O5 e 60 kg de K2O, com base na análise de solo e na necessidade da cultura. A
área total do experimento foi de 490,3m2.
Utilizou-se a cultivar de feijão-caupi Vinagre, que apresenta ciclo médio tardio, porte
semi-ereto e grãos de cor vermelha, e que possui grande valor econômico e cultural no estado
do Tocantins, sendo cultivada principalmente na agricultura familiar. Antes da inoculação as
sementes foram lavadas com etanol por 30 s, desinfestadas com hipoclorito de sódio 5%, por
3 m, e lavadas com água esterilizada por 10 vezes, sucessivamente. A inoculação foi
realizada, com as estirpes INPA 03-11B e UFLA 03-84. A semeadura foi realizada em sulcos,
com 20 sementes por metro linear, sendo que 15 Dias Após o Plantio (DAP) foi feito o
desbaste deixando 10 plantas por metro.Cada parcela experimental constou com uma
dimensão de 20 m2 (5 x 4 m) com 9 linhas/parcela e espaçamento entre linhas de 0,5 m,
estabelecendo-se uma área útil central de 6,0 m2.
Nas épocas de avaliação (20, 30, 45 e 55 DAP) foram colhidas a parte aérea e a raiz.
Após a coleta, as raízes foram lavadas e procedeu-se a contagem dos nódulos.
O experimento foi instalado no delineamento experimental em blocos casualizado,
utilizando os mesmos tratamentos e variáveis analisadas no experimento de casa de
vegetação, mais avaliação de N acumulado (ANPA) na Matéria Seca da Parte Aérea (MSPA)
12
foi calculada, multiplicando o peso pelo teor de N. E com base nos valores de nitrogênio
acumulado (N total) determinou-se a eficiência simbiótica, calculada por meio da fórmula: ES
= [(Ntotal fixado – Ntotal TS/N) / (Ntotal TC/N – Ntotal TS/N) x 100], em que Ntotal fixado
= Nitrogênio total do tratamento; Ntotal TS/N = Nitrogênio total da testemunha sem
nitrogênio; Ntotal TC/N = Nitrogênio total da testemunha nitrogenada (LIMA et al., 2005).A
produção de grãos foi obtida nas fileiras centrais de cada parcela com área útil de 6m2, após a
maturação fisiológica das plantas.
Os herbicidas foram aplicados com um pulverizador costal pressurizado a CO2,
equipado com barra de quatro bicos tipo jato em leque 80.02, espaçados de 0,50 m,
totalizando 2,0 m de largura efetiva. A pressão utilizada foi de 270 kPa, e o volume de calda
de 160 L ha-1. Na aplicação dos produtos, o pulverizador foi posicionado a l,0 m de altura em
relação ao nível do solo.O solo, no momento de todas as aplicações, estava úmido e livre de
torrões.
Os dados foram transformados em porcentagem em relação à testemunha sem
herbicida inoculada, a fim de que se obtivesse homocedasticidade e normalidade dos erros.
Foi utilizado o teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade para comparação de médias, dos
fatores estudados, utilizando o programa ASSISTAT versão 7.6 beta (SILVA, 2011).
13
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Experimento casa de vegetação
Na primeira avaliação realizada aos 20 dias após o plantio (DAP), a matéria seca da
parte aérea (MSPA) foi afetada negativamente pelo bentazon na dose recomendada (DR) e no
dobro da dose recomendada (DDR), fomesafen DDR e s-metolachlor DR e DDR, com
redução entre 27,4 e 89%, em relação à testemunha sem herbicida, sendo s-metolachlor DDR
que promoveu maior redução. Por outro lado, as aplicações dos herbicidas clethodim DR e
DDR e fomesafen DR não reduziram a MSPA (Tabela 1). Os mesmos tratamentos que
causaram redução na MSPA também diminuíram a matéria seca da raiz (MSR) e matéria seca
total (MST). Essa redução variou de 30,0 a 69,4% para MSR e de 22,9 a 82,6% para MST,
também com a maior redução para o tratamento com s-metolachlor DDR, sendo observado
efeito fitotóxico deste herbicida nas plantas de feijão-caupi. Não ocorreu nodulação aos 20
dias após a emergência das plantas de feijão-caupi, não sendo possível realizar sua avaliação
nessa época (Tabela 1).
Aos 30 DAP, somente o clethodim DR e fomesafen DR não reduziram a MSPA, MSR
e MST. Todavia, os demais tratamentos utilizando herbicidas apresentaram redução entre 22,4
e 40,3% para MSPA, 13,6 e 56,1% para MSR e 19,6 e 45,2% para MST (Tabela 1). O
tratamento com s-metolachlor DDR causou uma elevada intoxicação nas plantas de feijãocaupi, não sendo possível nessa época realizar a avaliação da biomassa e nodulação.
O mesmo não foi encontrado por Ishaya et al. (2008) em trabalhos com o feijão-caupi,
onde relataram que a aplicação em pré-emergência da mistura dos herbicidas metolachlor e
prometryn (1250 + 800 g i.a. ha-1) não afetou o vigor e nem provocou sintomas visuais
severos de intoxicação nas plantas da variedade SAMPEA-7. Porém, a dose de metalachlor
utilizada por Ishayaet al. (2008) foi, aproximadamente, a metade da dose recomendada
utilizada no presente experimento.
Arruda (2001) trabalhando com soja, aplicando o herbicida sulfentrazone, de
mecanismo de ação similar ao do fomesafen, constatou a redução tanto da formação de
nódulos quanto a fixação do N2, e esses efeitos foram acentuados com o aumento das doses do
herbicida.
14
Uma possível explicação para esta baixa nodulação aos 30 DAP fase inicial do feijãocaupi, seria a intoxicação causada pelos tratamentos com herbicidas, ressaltando ainda que o
tratamento com o bentazon em DR foi o único herbicida que não causou intoxicação na
cultura e proporcionou nodulação superior a todos os outros tratamentos com herbicidas, não
se diferindo estatisticamente da testemunha e do controle (Tabela 1).
Todos os tratamentos, exceto com fomesafen DR, reduziram 46,6 e 73,9%o número de
nódulos (NN). Não foi possível contabilizar a matéria seca de nódulos (MSN) aos 30 DAP
devido à quantidade baixa de nódulos, porém a testemunha inoculada apresentou MSN de 28
mg/vaso (Tabela 1).
Aos 45 DAP, os tratamentos com bentazon DR e s-metolachlor DR apresentaram
redução da MSPA em 23,7 e 28,7%, respectivamente, e MST em 19,3 e 22,9%,
respectivamente. Para a MSR não houve diferença em relação à testemunha sem herbicida,
com exceção do tratamento com s-metolachlor DDR que não foi avaliado. O bentazon DR e
s-metolachlor DR reduziram o NN em 16,7 e 32,3%, respectivamente. Em relação a MSN,
com exceção dos tratamentos com bentazon DR, todos os herbicidas reduziram, variando de
26,9 a 49,8% (Tabela 1).
Na quarta avaliação aos 55 DAP, somente o s-metolachlor DR reduziu a MSPA e
MST em 26,5 e 24,7%, respectivamente, em relação à testemunha sem herbicida, porém, no
dobro da dose recomendada observou-se redução de 100%, tendo em vista o efeito fitotóxico
deste tratamento. Para a MSR, os tratamentos bentazon DDR, clethodim DDR e fomesafen
DDR causaram redução, variando de 20,3 a 21,6%. Em relação ao NN, somente o tratamento
com bentazon DDR não sofreu redução significativa em relação à testemunha sem herbicida,
sendo a redução dos demais tratamentos de 13,6 a 37,7%. O fomesafen DR e s-metolachlor
DR reduziram a MSN em 24,1 e 23,7%, respectivamente. Novamente não houve avaliação de
NN e MSN para o tratamento s-metolachlor DDR, em consequência dos efeitos fitotóxicos
provocados nas plantas de feijão-caupi (Tabela 1).
Em relação à biomassa, a cultura teve capacidade de superar os efeitos fitotóxicos
causados pelos herbicidas a partir da terceira avaliação (45 DAP), onde as médias dos
tratamentos bentazon, clethodim e fomesafen, tanto DR como DDR não diferiram da
testemunha, da mesma forma até a última avaliação aos 55 DAP (Tabela 1).
Os tratamentos com s-metolachlor DR e DDR afetaram as plantas de feijão-caupi,
reduzindo a biomassa com a utilização de DR e sendo letal com a utilização do DDR. A
tolerância ao herbicida s-metolachlor pode estar ligada a vários fatores, como: solo, clima,
manejo da irrigação, dose do produto, entre outros (ROSENTHAL et al., 2006). Esse
15
resultado ocorreu provavelmente devido ao solo utilizado no experimento possuir textura
arenosa (79% de areia), teor médio de matéria orgânica (1,7%), o que pode diminuir a
adsorção do herbicida, aumentar a sua disponibilidade no solo proporcionando maior
intoxicação à cultura. Segundo Oliveira Jr. (2007), os herbicidas não iônicos, como o smetolachlor, tem a degradação e dissociação relacionada ao teor de matéria orgânica e argila
do solo. Solos orgânicos têm maior adsorção de s-metolachlor, além disso, a lixiviação do
herbicida é inibida em solos com alto teor de argila e/ou silte (EXTOXNET, 2000). Procópio
et al. (2001a) trabalhando com cultivares de feijão comum em solo de textura média (35% de
argila) com elevado teor de matéria orgânica (3,6%), observaram tolerância das cultivares as
doses utilizadas de s-metolachlor (0; 0,48; 0,72; 0,96; 1,20; e 1,92 kg ha-1 p.c.).
A aplicação de herbicidas em culturas que realizam simbiose com bactérias fixadoras
de nitrogênio atmosférico pode prejudicar a eficiência na assimilação desse nutriente
(SANTOS et al., 2005; REIS et al., 2009). Esses prejuízos devem-se à interferência do
herbicida no metabolismo do microssimbionte, na planta hospedeira ou em ambos (ARRUDA
et al., 2001). A maior interferência desses compostos pode ocorrer quando eles agem sobre a
biossíntese de aminoácidos ou rotas metabólicas comuns a microrganismos e plantas
(SANTOS et al., 2006), podendo ser o possível efeito na nodulação do feijão-caupi no estádio
inicial de desenvolvimento observado até a segunda avaliação, aos 30 DAP (Tabela 1).
16
Tabela 1: Porcentagem de massa seca da parte aérea (MSPA), raiz (MSR), total (MST),
número de nódulos (NN) e massa seca dos nódulos (MSN) em feijão-caupi inoculado com
rizóbio em função de aplicação de herbicidas em dose recomendada (DR) e dobro da
recomendada (DDR)1 em relação a testemunha inoculada.
Tratamento
Dose2
(L ha-1)
MSPA
MSR
MST
NN
MSN
66,9 b
69,7 b
116 a
89,9 a
89,9 a
64,2 b
77,1 b
17,4 c
100 a
95,4 a
19,5
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
71,4 c
64,8 d
97,4 a
80,4 c
103 a
54,8 d
71,9 c
0e
100 a
89,4 b
11,1
39,8 b
26,1 b
53,4 b
31,8 b
82,9 a
48,9 b
0b
0b
100 a
62,5 a
44,3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
-
80,7 b
97,9 a
97,3 a
108 a
90,4 a
87,7 a
77,1 b
0c
100 a
99,3 a
22,2
83,3 b
103 a
121 a
119 a
102 a
125 a
67,7 c
0c
100 a
44,3 d
27,4
92,7 a
69,4 b
73,1 b
55,8 b
60,4 b
58,7 b
50,2 b
0c
100 a
46,4 b
47,6
97,6 a
91,4 a
101 a
85,1 a
90,9 a
81,2 a
75,3 b
0c
100 a
90,2 a
12,8
63,9 c
112 a
86,4 b
69,8 c
72,8 c
67,5 c
62,3 c
0d
100 a
57,9 c
27,9
92,9 a
114,8 a
85,2 a
98,1 a
75,9 b
88,5 a
76,3 b
0d
100 a
64,8 c
33,1
3
bentazon (Basagran)
clethodim (Select)
fomesafen (Flex)
s-metolachlor (Dual)
testemunha4
controle Adubado 5
CV (%) 6
bentazon (Basagran)
clethodim (Select)
fomesafen (Flex)
s-metolachlor (Dual)
testemunha
controle Adubado
CV (%)
bentazon (Basagran)
clethodim (Select)
fomesafen (Flex)
s-metolachlor (Dual)
testemunha
controle Adubado
CV (%)
bentazon (Basagran)
clethodim (Select)
fomesafen (Flex)
s-metolachlor (Dual)
testemunha
controle Adubado
CV (%))
DR1,2
DDR 2,4
DR0,5
DDR 1,0
DR1,0
DDR 2,0
DR1,25
DDR 2,5
-
69,9 b
72,6 b
100 a
86,3 a
86,3 a
67,1 b
64,4 b
11,0 c
100 a
95,9 a
19,6
DR1,2
DDR 2,4
DR0,6
DDR 1,4
DR1,0
DDR 2,0
DR1,25
DDR 2,5
-
76, 9 b
61,9 c
88,4 a
77,6 b
91,8 a
59,7 c
68,7 c
0d
100 a
85,1 a
15,6
DR1,2
DDR 2,4
DR0,5
DDR 1,0
DR1,0
DDR 2,0
DR1,25
DDR 2,5
-
76,3 b
100 a
89,3 a
105 a
85,9 a
85,6 a
71,3 b
0c
100 a
93,8 a
22,9
DR1,2
DDR 2,4
DR0,5
DDR 1,0
DR1,0
DDR 2,0
DR1,25
DDR 2,5
-
98,3 a
96,1 a
102 a
87,3 a
90,6 a
82,3 a
73,5 b
0b
100 a
90,6 a
13,8
20 DAP
61,1 b
63,9 b
147 a
106 a
97,2 a
58,3 b
70,0 b
30,6 c
100 a
94,5 a
28,6
30 DAP
59,1 c
69,7 b
104 a
86,4 b
124 a
43,9 c
77,3 b
0d
100 a
96,9 a
21,7
45 DAP
90,6 a
93,4 a
115 a
114 a
100 a
92,5 a
90,1 a
0b
100 a
111 a
23,4
55 DAP
95,9 a
79,7 b
100 a
79,7 b
91,9 a
78,4 b
79,7 b
0c
100 a
89,2 a
9,9
(1)
Médias seguidas de mesma letra minúscula, nas colunas, não diferem entre si pelo teste Scott-Knott a
5%.(2) Doses recomendadas para o feijão comum (Phaseolusvulgaris). (3)DAP = Dias após o plantio. (4)
Testemunha inoculada sem herbicida. (5) Controle adubado com N mineral, sem inoculação e sem herbicida.
(6)
Coeficiente de Variação.
17
Quanto à eficiência relativa (ER) foram observadas diferenças significativas para
bentazon DR e DDR e clethodim DR apresentando os maiores valores, superiores até mesmo
ao controle com adubação química, ficando comprovado assim a eficiência da inoculação de
rizóbios no feijão-caupi mesmo com utilização dos herbicidas bentazon e clethodim (Figura
1). Assim, as estirpes testadas apresentaram grande eficiência na fixação biológica do
nitrogênio, mesmo com a utilização destes herbicidas, tanto na dose recomendada como dobro
da recomendada, ao final do experimento por ocasião da floração do feijão-caupi.
Comportamento semelhante com relação à biomassa do feijão-caupi inoculado com estas
estirpes de rizóbio foi encontrado por Melo et al. (2009), Zilli et al. (2009), Nascimento et al.
(2010) e Chagas Jr et al. (2010), tanto em casa de vegetação como em campo.
O potencial de fixação de nitrogênio das estirpes testadas foi de fundamental
importância para a produção de biomassa (Tabela 1), o que pode estar relacionada com a
efetiva capacidade de fornecimento de nitrogênio pelas estirpes utilizadas. Resultados
semelhantes foram relatados por Chagas Jr et al. (2010), que constataram alta correlação entre
estas variáveis em feijão-caupi inoculado. Porém, as concentrações e doses de diferentes
herbicidas podem inibir o crescimento de rizóbios ou os efeitos na nodulação, crescimento e
produção da planta podem ser devidos aos efeitos tóxicos sobre o vegetal, e não, sobre a
bactéria fixadora de nitrogênio, consequentemente podendo deixar de fornecer carbono e
energia em quantidades suficientes para as bactérias, interferindo na produção de biomassa.
18
Figura 1. Eficiência Relativa de feijão-caupi inoculado com rizóbio e
testemunha, em relação ao tratamento adubado com nitrogênio (ureia), em
função da aplicação de herbicidas nas doses recomendadas (DR) e dobro
da recomendada (DDR).
Experimento de Campo.
Na primeira avaliação aos 20 dias após o plantio (DAP), somente o fomesafen,
bentazon e clethodim na DR não reduziram a variável MSPA, obtendo resultados superiores à
testemunha sem herbicida (Tabela 2). Por outro lado, as aplicações utilizando outros
herbicidas apresentaram redução da MSPA entre 5,6 a 27,8% em relação à testemunha. Com
exceção dos tratamentos bentazon DR, clethodim DR e DDR e controle adubado, os demais
herbicidas causaram redução de 28,6 a 57,1% para MSR, porém não diferiram
significativamente entre si (Tabela 2).
Para a MST, não houve diferença entre o fomesafen DR, bentazon DR e DDR e
clethodim DR e DDR em relação à testemunha sem herbicida. O s-metolachor DR e DDR e
fomesafen DDR reduziram com maior intensidade variando de 12 a 36% (Tabela 2).
Na segunda avaliação, aos 30 DAP, apenas o fomesafen DDR não reduziu a MSPA
em relação à testemunha sem herbicida. Entretanto, os demais herbicidas, reduziram a MSPA
entre 59 a 79,7% em relação à testemunha sem herbicida. O único tratamento que não reduziu
a MSR foi o herbicida bentazon DR que proporcionou resultado semelhante à testemunha. No
entanto, os demais tratamentos foram bem inferiores à testemunha, com redução entre 38,5 a
69,2% (Tabela 2).
19
Para a variável MST todos os tratamentos causaram redução de 18,1 a 67,1%, com
exceção de fomesafen DDR. (Tabela 2).
Aos 45 DAP apenas os tratamentos fomesafen DR e DDR, s-metolachor DR e DDR
reduziram significativamente todas as variáveis analisadas, exceto fomesafen DDR na MSR.
Os herbicidas reduziram entre 56,9 a 69,1% para MSPA, 34,8 a 43,5 para MSR, 52,7 a 64,4%
para MST (Tabela 2).
Na quarta avaliação, 55 DAP, no período de floração, as plantas não conseguiram se
recuperar dos efeitos fitotóxicos dos herbicidas fomesafen DR e DDR e s-metolachor DR e
DDR, onde reduziram significativamente as variáveis analisadas, exceto fomesafen DDR na
MSR. Essa redução foi entre 54,2 a 59,2% para MSPA, 28 a 36% para MSR, 50,3 a 55,9 para
MST (Tabela 2).
Arruda et al.(2001) testando o sulfentrazone outro inibidor da protox (o mesmo do
fomesafen), sobre a nodulação e a fixação do nitrogênio, verificaram que a aplicação desse
herbicida em soja, em doses variando de 36 a 144 µg m-2, afetou o número e a matéria seca de
nódulos formados.
Timossi & Durigan (2002) verificaram que cultivares de soja não foram afetadas
negativamente pela aplicação do fomesafen + fluazifop-p-butyl no estádio de crescimento V4,
chegando ao final do ciclo mantendo características de crescimento e de produtividade
semelhantes àquelas obtidas sem a aplicação do herbicida.
Resultado semelhante foi encontrado por Oliveira & Silva (2008) avaliando a
tolerância da variedade de feijão-caupi, fígado-de-galinha ao herbicida fomesafen (200 g i.a.
ha-1) aplicado em pós-emergência, onde foi observado que o herbicida não afetou a cultura.
Para herbicidas bentazon DR, DDR e clethodim DR e DDR que causaram efeitos
negativos no crescimento das plantas de feijão-caupi, as mesmas conseguiram se restabelecer
30 DAP, com resultados semelhantes à testemunha sem herbicida aos 55 DAP.
20
Tabela 2. Massa seca da parte aérea (MSPA), raiz (MSR), total (MST), número de nódulos
(NN) e massa seca dos nódulos (MSN) de feijão-caupi inoculado com rizóbio após a
aplicação de herbicidas na dose recomendada (DR) e dobro da recomendada (DDR)1.
Tratamento
Dose2
(L ha-1)
MSPA
(%)
MSR
(%)
MST
(%)
20 DAP3
bentazon (Basagran)
DR1,3
161,1 a(2,9)
85,7 ab(0,6)
140 b(3,5)
DDR 2,6
105,6 b(1,9)
71,4 b(0,5)
96,0 b(2,4)
clethodim (Select)
DR0,5
138,9 a(2,5)
100 ab(0,7)
128 b(3,2)
DDR 1,0
105,6 b(1,9)
157,1 a(1.1)
120 b(3,0)
150 a(2,7)6
57,1 b(0,4)
124 b(3,1)
fomesafen (Flex)
DR1,0
DDR 2,0
94,4 b(1,7)
71,4 b(0,5)
88 bc(2,2)
s-metolachlor (Dual)
DR3,0
72,2 b(1,3)
42,8 b(0,3)
64,0 c(1,6)
DDR 6,0
72,2 b(1.3)
42,8 b(0,3)
64,0 c(1,6)
Testemunha 4
100 b(1,8)
100 ab(0,7)
100 b(2,5)
200 a(3.6)
114,2 ab(0,8)
176 a(4,4)
Controle Adubado 5
CV (%) 7
22,1
15,7
20,4
30 DAP
bentazon (Basagran)
DR1,3
40,9 b(10,7)
102,5 a(4,0)
71,4 c(15,0)
DDR 2,6
56,7 b(14,8)
61,5 c(2,4)
81,9 c(17,2)
clethodim (Select)
DR0,5
21,8 c(5,7)
35,8 c(1,4)
33,3 d(7,0)
DDR 1,0
20,3 c(5,3)
41,0 c(1,6)
32,8 d(6,9)
fomesafen (Flex)
DR1,0
40,9 bc (10,7)
76,9 b(3,0)
65,2 c(13,7)
DDR 2,0
68,9 ab(18,0)
48,7 c(1,9)
94,7 b(19,9)
s-metolachlor (Dual)
DR3,0
24,1 c(6,3)
43,5 c(1,7)
38,0 d(8,0)
DDR 6,0
24,5 c(6,4)
30,7 c(1,2)
36,7 d(7,7)
Testemunha
100 a(26,1)
100 a(3,9)
100 b(21,0)
Controle Adubado
72,0 ab(18,8)
56,4 c(2,2)
142,8 a(30,0)
15,5
14,9
12,2
CV (%)
45 DAP
bentazon (Basagran)
DR1,3
88,6 a(21,8)
97,8 a(4,5)
90,1 a(26,3)
DDR 2,6
84,6 a(20,8)
87,0 a(4,0)
84,9 a(24,8)
clethodim (Select)
DR0,5
94,3 a(23,2)
93,5 a(4,3)
94,2 a(27,5)
DDR 1,0
83,3 a(20,5)
91,3 a(4,2)
84,6 b(24,7)
fomesafen (Flex)
DR1,0
43,0 b(10,6)
56,5 b(2,6)
45,2 c(13,2)
DDR 2,0
39,8 b(9,8)
87,0 a(4,0)
47,3 c(13,8)
s-metolachlor (Dual)
DR3,0
43,0 b(10,6)
65,2 b(3,0)
46,6 c(13,6)
DDR 6,0
30,8 b(7,6)
60,9 b(2,8)
35,6 c(10,4)
Testemunha
100 a(24,6)
100 a(4,6)
100 a(29,2)
Controle Adubado
104,9 a(25,8)
110,9 a(5,1)
105,8 a(30,9)
CV (%)
7,5
9,3
6,5
55 DAP
bentazon (Basagran)
DR1,3
95,8 a(27,2)
100 a(5,0)
94,1 a(32,0)
DDR 2,6
94,4 a(26,8)
92,0 a(4,6)
94,1 a(32,0)
clethodim (Select)
DR0,5
94,3 a(26,4)
100 a(5,0)
94,1 a(32,0)
DDR 1,0
98,9 a(28,1)
104 a(5,2)
97,1 a(33,0)
fomesafen (Flex)
DR1,0
44,4 b(12,6)
64,0 b(3,2)
46,5 b(15,8)
DDR 2,0
44,4 b(12,6)
86,0 a(4,3)
49,7 b(16,9)
s-metolachlor (Dual)
DR3,0
45,8 b(13,0)
72,0 b(3,6)
48,8 b(16,6)
DDR 6,0
40,8 b(11,6)
68,0 b(3,4)
44,1 b(15,0)
Testemunha
100 a(28,4)
100 a(5,0)
100 a(34,0)
Controle Adubado
104,6 a(29,7)
100 a(5,0)
102,9 a(35,0)
CV (%))
3,9
7,7
3,4
(1)
Médias seguidas de mesma letra minúscula, nas colunas, não diferem entre si pelo teste Scott-Knott a 5% (2) Doses
recomendadas para a cultura do feijão comum (Phaseolus vulgaris). (3)DAP = Dias após o plantio. (4) Testemunha
inoculada sem herbicida. (5) Controle adubado com N mineral, sem inoculação e sem herbicida. (6) Resultados em
grama. (7)Coeficiente de Variação.
21
O bentazon DR e DDR (Figura 2) influenciaram negativamente o número de nódulos
(NN) dos 20 aos 30 DAP. Observou-se maior redução em razão do aumento de dose do
herbicida, onde o bentazon DDR promoveu maior inibição do número de nódulos (Figura 2).
No entanto, a partir dos 30 aos 55 DAP, houve um acréscimo no NN em plantas tratadas com
bentazon DR e DDR, não ocorrendo diferença significativa entre a testemunha.
Para a variável matéria seca dos nódulos (MSN), não houve diferença significativa
entre os tratamentos com herbicida no período de 45 e 55 DAP, onde o tratamento bentazon
DR foi o que menos inibiu a MSN nas demais épocas de avaliação, porém, ambos inferiores à
testemunha (Figura 2).
A
200
bentazon DR
bentazon DDR
testemunha sem herbicida
Nº de nódulos
150
100
50
0
20
30
45
55
Dias após plantio
Massa seca de nódulos (g)
0,5
B
bentazon DR
bentazon DDR
testemunha sem herbicida
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
20
30
45
55
Dias após plantio
Figura 2: A) Numero de nódulos (NN) e B) matéria seca de nódulos (MSN) associados ao
herbicida bentazon em dose recomendada (DR) e dobro da dose recomendada (DDR) em
quatro épocas de avaliação: 20, 30, 45 e 55 dias após o plantio (DAP) em condições de
campo.
22
Quanto aos tratamentos com o herbicida clethodim, de modo geral, não houve
diferença significativa entre os tratamentos analisados e testemunha, dos 45 a 55 DAP (Figura
3). Porém, o herbicida clethodim DR inibiu a produção de nódulos entre 20 a 30 DAP, sendo
que a planta se recuperou após esse intervalo e obtendo dados semelhantes à testemunha. Já
para o tratamento DDR houve um acréscimo entre 20 a 30 DAP e estabilizando-se até aos 55
DAP (Figura 3).
Para MSN, o clethodim DDR não se diferiu em relação à testemunha dos 30 aos 45
DAP. Aos 55 DAP, ambos os tratamentos com clethodim DR e DDR não se deferiram entre
si, porém foi inferiores a testemunha (Figura 3).
A
200
Nº de nódulos
150
100
clethodim DR
clethodim DDR
testemunha sem herbicida
50
0
20
30
45
55
45
55
Dias após plantio
B
Massa seca de nódulos (g)
0,5
clethodim DR
clethodim DDR
testemunha sem herbicida
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
20
30
Dias após plantio
Figura 3: A) Numero de nódulos (NN) e B) matéria seca de nódulos (MSN) associados ao
herbicida clethodim em dose recomendada (DR) e dobro da dose recomendada (DDR) em
quatro épocas de avaliação: 20, 30, 45 e 55 dias após o plantio (DAP) em condições de
campo.
23
Houve redução em NN com a utilização do herbicida fomesafen na DR e DDR, se
comparando à testemunha sem herbicida (Figura 4). Por outro lado, utilizando o tratamento
DDR, 30 dias DAP, as plantas de feijão-caupi levemente se recuperaram dos efeitos
fitotóxicos causados pelo herbicida para a variável NN, mantendo praticamente constante dos
45 a 55 DAP, mas se diferindo da testemunha.
O fomesafen DR e DDR causaram severa intoxicação nas plantas de feijão-caupi até
30 DAP, com posterior redução na injúria. Resultado semelhante foi encontrado por Freitas
et al. (2009), que verificaram intoxicação severa na cultura do feijão-caupi em virtude da
aplicação do fomesafen.
O fomesafen é considerado um herbicida de contato (VIDAL, 2002), sendo de pouca
ou nenhuma mobilidade nas plantas. No entanto, mesmo não havendo translocação
significativa deste herbicida para o sistema radicular, é possível que pequenas quantidades de
fomesafen possam atingir o solo e, por consequência, entrar em contato com o sistema
radicular ou diretamente com os nódulos. Essa possibilidade é reforçada pelo fato de que a
toxicidade do fomesafen para espécies de rizóbios já foi demonstrada por testes in vitro por
Santos et al. (2006).
Para a variável massa seca de nódulos (MSN), observa-se que houve uma discrepância
muito grande dos tratamentos avaliados em relação à testemunha inoculada até 55 DAP, onde
entre 30 a 45 DAP, o tratamento com DR afetou o desenvolvimento das plantas de caupi,
reduzindo assim a sua biomassa de nódulos, se mantendo praticamente constante a partir dos
45 a 55 DAP (Figura 4). Por outro lado o tratamento com DDR apesar de não significativo em
relação à testemunha, gerou crescimento linear para a variável analisada (Figura 4).
24
A
200
fomesafen DR
fomesafen DDR
testemunha sem herbicida
Nº de nódulos
150
100
50
0
20
30
45
55
45
55
Dias após plantio
B
Massa seca de nódulos (g)
0,5
fomesafen DR
fomesafen DDR
testemunha sem herbicida
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
20
30
Dias após plantio
Figura 4: A) Numero de nódulos (NN) e B) matéria seca de nódulos (MSN) associados ao
herbicida fomesafen em dose recomendada (DR) e dobro da dose recomendada (DDR) em
quatro épocas de avaliação: 20, 30, 45 e 55 dias após o plantio (DAP) em condições de
campo.
Na Figura 05, o s-metolachor DR e DDR afetaram o número de nódulos (NN),
apresentando NN em média 80% menor em comparação à testemunha sem herbicida. Os
tratamentos com s-metolachor DR e DDR causaram severa intoxicação nas plantas de feijãocaupi até 30 DAP, com posterior recuperação.
Para a variável massa seca de nódulos (MSN), observa em 70% de redução da MSN
em média em relação à testemunha inoculada até 55 DAP. O tratamento com DR foi o que
mais afetou a cultura, reduzindo assim sua biomassa de nódulos até os 55 DAP (Figura 5).
25
A
200
Nº de nódulos
150
s-metolachlor DR
s-metolachlor DDR
testemunha sem herbicida
100
50
0
20
30
45
55
45
55
Dias após plantio
B
0,5
Massa seca de nódulos (g)
s-metolachlor DR
s-metolachlor DDR
testemunha sem herbicida
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
20
30
Dias após plantio
Figura 5: A) Numero de nódulos ((NN) e B) matéria seca de nódulos (MSN) associados ao
herbicida s-metolachor em dose recomendada (DR) e dobro da dose recomendada (DDR) em
quatro épocas de avaliação: 20, 30, 45 e 55 dias após o plantio (DAP) em condições de
campo.
Em relação à eficiência relativa da MSPA (Figura 6) foram observadas diferenças
significativas para os tratamentos bentazon DR e DDR, clethodim DR e DDR, testemunha
inoculada e controle adubado, apresentando os maiores valores (p<0,05). Os demais
herbicidas apresentaram resultados ineficientes, onde houve redução entre 52,6 a 57,9, em
relação ao tratamento testemunha sem herbicida (Figura 6).
26
Figura 6. Eficiência Relativa de feijão-caupi inoculado com rizóbio e
testemunha, em relação ao tratamento adubado com nitrogênio (ureia), em
função da aplicação de herbicidas nas doses recomendadas (DR) e dobro da
recomendada (DDR).
Considerando os teores de nitrogênio e acúmulo de nitrogênio na parte aérea (ANPA)
do feijão-caupi, o clethodim e o controle adubado aumentaram os teores de N em relação à
testemunha inoculada (Tabela 3). Os tratamentos com os herbicidas fomesafen DR e DDR,
bentazon DR e DDR e clethodim DDR não diferiram da testemunha inoculada sem herbicida.
Para o ANPA, também foi encontrado os melhores valores para o tratamento com o
herbicida clethodim DR e controle adubado. O bentazon DR e clethodim DDR não
apresentaram diferenças significativas em relação à testemunha sem herbicida. Os demais
tratamentos foram significativamente inferiores em relação à testemunha sem herbicida
(Tabela 3).
Quanto à eficiência simbiótica, os melhores resultados foram encontrados para os
tratamentos com a utilização dos herbicidas bentazon DR e clethodim DR e DDR,
evidenciando eficiência na capacidade de assimilação do nitrogênio atmosférico pelas estirpes
inoculadas, superiores ao tratamento testemunha sem herbicida (Figura 7). Esses dados
indicam que os herbicidas bentazon e clethodim ocorreu melhor desempenho simbiótico das
estirpes inoculadas, observados nos parâmetros biomassa (Tabela 2), nodulação (Figura 4),
teor de N e acúmulo de N total (Tabela 3), ER e ES (Figuras 6 e 7), podendo ser usados como
bons indicadores da potencialidade de uso destas estirpes, mesmo com a utilização destes
herbicidas.
27
Tabela 3: Teor (TN) e acúmulo de nitrogênio na parte aérea (ANPA) de feijão-caupi .
Teor de N
(mg g-1/planta)
37,0 b
ANPA
(mg/planta)
503,2 b
bentazon (Basagran 600) DDR
33,5 b
448,9 c
clethodin (Select) DR
43,1 a
568,9 a
clethodin (Select) DDR
37,4 b
527,3 b
fomesafen (Flex) DR
29,7 c
187,1 d
fomesafen (Flex) DDR
35,3 b
222,4 d
s-metolachor (Dual Gold) DR
33,6 b
218,4 d
s-metolachor (Dual Gold) DDR
26,9 c
156,0 e
testemunha inoculada
34,7 b
492,7b
controle Adubado
42,6 a
626,22 a
Tratamento
bentazon (Basagran 600) DR
(1)
Médias seguidas de mesma letra minúscula, nas colunas, não diferem entre si pelo teste
Scott-Knott a 5%
28
Figura 7: Índice de eficiência simbiótica das estirpes de rizóbio dos tratamentos com
diferentes herbicidas, em relação ao N total acumulado em feijão-caupi, 55 dias após o
plantio.
A produtividade de grãos de feijão-caupi foi reduzida com aplicação de fomesafen e smetolachor DR e DDR com redução média de 77% em relação à testemunha inoculada
(Tabela 4). Tal redução foi atribuída à severa fitotoxicidade dos mesmos e não à competição
das plantas daninhas com o feijão-caupi.
Por outro lado, os herbicidas bentazon DR e DDR e clethodim DR e DDR obtiveram
resultados significativos se comparando à testemunha sem herbicida (Tabela 4).
29
Tabela 4. Produtividades de feijão caupi (Kg ha-1) em função da aplicação de
herbicidas nas doses recomendadas (DR) e dobro da recomendada (DDR), em
Gurupi – TO, 2011.1
Cobertura do solo
fomesafen (Flex)
s-metolachlor (Dual)
bentazon (Basagran)
clethodim (Selct)
testemunhainoculada
controle adubado
CV (%)3
Doses2
(L ha-1)
DR1,0
DDR 2,0
DR3,0
DDR 6,0
DR1,3
DDR 2,6
DR0,5
DDR 1,0
-
(1)
Produtividade
(Kg ha-1)
309 b
276 b
321 b
317 b
1193 a
1302 a
1064 a
1161 a
1329 a
1296 a
12,1
Médias seguidas da mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo teste de
Skott Knott (p<0,05).
(2)
Dose recomendada para o feijão comum (Phaseolus vulgaris).
(3)
Coeficiente de variação.
30
CONCLUSÕES
Casa de vegetação
O bentazon, clethodim, tanto na dose recomendada como dobro da dose,
proporcionam baixa intoxicação ao feijão-caupi e pouco influencia a nodulação e a acumulo
de biomassa da cultura.
O herbicida s-metalochlor apresenta elevado grau de fitotoxicidade no feijão-caupi,
inibe totalmente o desenvolvimento vegetativo quando aplicado em dobro da dose
recomendada. Este herbicida provoca redução drástica da eficiência simbiótica das bactérias
ao ser aplicado na dose e no dobro da dose recomendada.
Campo
O bentazon e clethodim causaram efeitos negativos no acúmulo de matéria seca das
plantas de feijão-caupi, porém, não foram afetadas a partir dos 30 DAP. O s-metolachor,
independentemente da dose causou severa intoxicação no feijão-caupi até os 30 DAP,
também, afetou negativamente o número de nódulos.
A produtividade de grãos de feijão-caupi foi reduzida com aplicação de fomesafen e smetolachor com redução média de 77% em relação à testemunha inoculada independente da
dose utilizada.
31
Capítulo II
Efeito de herbicidas no crescimento e nodulação
do feijão-caupi na região de cerrado amazônico
32
EFEITO DE HERBICIDAS NO CRESCIMENTO E NODULAÇÃO DO
FEIJÃO-CAUPI NA REGIÃO DE CERRADO AMAZÔNICO2
RESUMO
O trabalho teve como objetivo verificar os possíveis efeitos de herbicidas no
crescimento e nodulação do feijão-caupi na região de cerrado amazônico. O experimento foi
conduzido em condições de campo e em ensaio de laboratório. No ensaio in vitro, foi avaliou
a toxicidade dos herbicidas às estirpes bacterianas fixadoras de nitrogênio – INPA 03-11B,
BR 3299 e BR 3277, pela determinação do halo de inibição às 24, 72 e 96 horas após
aplicação dos produtos. Os herbicidas utilizados foram: bentazon, clethodim, fomesafen,
fluazifop-p-butil, fomesafen + fluazifop-p-butil, oxadiazon, pendimethalin, s-metolachlor e
trifluralin. No experimento em campo utilizou-se todos os herbicidas citados no teste in vitro
na dose recomendada para feijão-comum, incluindo ainda uma testemunha inoculada e sem
aplicação de herbicida e um controle sem inoculação, sem aplicação de herbicida e com
adubação nitrogenada.O experimento foi em delineamento experimental de blocos
casualizados, em arranjo fatorial 12x4, em quatro épocas de desenvolvimento do feijão-caupi
(20, 30, 45 e 55 dias após o plantio -DAP). A inoculação foi realizada com as estirpes INPA
03-11B e UFLA 03-84. No ensaio de laboratório, observou-se que a estirpe de
Bradyrhizobium INPA 03-11B apresentou resistência a todos os herbicidas aplicados na dose
recomendada após 24, 72 e 96 horas de exposição. Todavia, as estirpes BR 3299 e BR 3277
foram sensíveis ao s-metolachlor, trifluralin, pendimenthalin, fomesafen, clethodim e
fomesafen+fluazifop-p-butil até 72 horas após a aplicação. No experimento de campo a massa
seca dos nódulos foi afetada negativamente pelo fomesafen, fluazifop e a mistura fomesafen +
fluazifop. Apenas o bentazon e clethodim não interferiram na produtividade do feijão-caupi.
.
Palavras–chaves: Fixação biológica de nitrogênio, rizóbio, fitotoxicidade.
2
Manuscrito a ser submetido à revista Planta Daninha.
33
EFFECT OF HERBICIDES ON GROWTH AND NODULATION OF COWPEA IN
SAVANNA AMAZON.
ABSTRACT
The study aimed to verify the possible effects of herbicides on growth and nodulation
of cowpea in savanna Amazon. The experiment was conducted under field conditions and
laboratory test. The in vitro assay, we assessed the toxicity of herbicides on nitrogen-fixing
bacterial strains - INPA 03-11B, BR 3299 and BR 3277 by determining the inhibition zone at
24, 72 and 96 hour after application of the products. The herbicides used were: bentazon,
clethodim, fomesafen, fluazifop-p-butyl and fomesafen + fluazifop-p-butyl, oxadiazon,
pendimethalin, s-metolachlor and trifluralin. The field experiment was used all herbicides
mentioned in the in vitro dose recommended for common bean, including still and an
inoculated control without herbicide and an uninoculated control, without herbicide and
fertilization nitrogen.O experiment in design of randomized blocks in factorial arrangement
12x4, four times the development of cowpea (20, 30, 45 and 55 days after planting, DAP).
Inoculation was performed with the strains INPA UFLA 03-11B and 03-84. In laboratory test,
it was observed that the strains INPA 03-11B was resistant to all herbicides applied at the
recommended dose after 24, 72 and 96 hours of exposure. However, strains BR 3299 and BR
3277 were sensitive to s-metolachlor, trifluralin, pendimenthalin, fomesafen, clethodim +
fomesafen and fluazifop-p-butyl 72 hours after application.In the field experiment the dry
weight of nodules was negatively affected by fomesafen, fluazifop and fomesafen + fluazifop
mixture.Only bentazon and clethodim did not influence the development of culture.
Keywords: Biological Nitrogen Fixation, Rizobia, phytotoxicity.
34
INTRODUÇÃO
O feijão-caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.] é uma das leguminosas mais adaptadas,
versáteis e nutritivas entre as espécies cultivadas, sendo um importante alimento e um
componente essencial dos sistemas de produção nas regiões secas dos trópicos, que cobrem
parte da Ásia, Estados Unidos, Oriente Médio e Américas Central e do Sul (SINGH et al.,
2002).
No Brasil, o feijão-caupi é mais cultivado nas áreas semi-áridas do Nordeste brasileiro,
constituindo uma importante fonte de proteína de baixo custo e cuja plasticidade permite sua
adaptação em diferentes condições ambientais. Os fatores responsáveis pela sua rusticidade
em sistemas de produção, são a tolerância a estresse hídrico, pouca exigência quanto à
fertilidade do solo e capacidade de fixação do nitrogênio atmosférico (FREIRE FILHO et al.,
2005).
Em simbiose com bactérias fixadoras de nitrogênio feijão-caupi possui a capacidade
de realizar o processo de fixação biológica do N2 (FBN) que, segundo Franco et al. (2002), é
uma das formas de aumentar a produtividade de plantas leguminosas. A FBN é
reconhecidamente eficiente em feijão-caupi que, quando bem nodulado, pode atingir altos
níveis de produtividade (RUMJANEK et al., 2005; CHAGAS JR. et al., 2010).
As plantas daninhas constituem um dos fatores que mais influenciam o crescimento, o
desenvolvimento e a produtividade da cultura do feijão-caupi (SILVA et al., 2000; ISHAYA
et al., 2008), pois competem por luz, nutrientes e água, o que se reflete na redução
quantitativa e qualitativa da produção, além de aumentar os custos operacionais de colheita,
secagem e beneficiamento dos grãos. Quando não controladas, as plantas daninhas podem
reduzir o rendimento de grãos em até 90%, além de promover o aumento da altura e
acamamento de plantas (FREITAS et al., 2009). Além disso, segundo Assunção et al. (2006)
algumas espécies de plantas daninhas servem como hospedeiros alternativos de doenças que
atacam o feijão-caupi.
O uso de herbicidas, como um dos componentes de programas de manejo integrado de
plantas daninhas, na cultura do feijão-caupi, permite elevada eficácia de controle, com
redução de custos de produção. Entretanto, dois aspectos devem ser considerados para essa
cultura: a inexistência de herbicidas registrados no Brasil, para controle de plantas daninhas, o
que impede recomendações e uso destes produtos no campo (SILVA et al., 2009).
Sintomas de toxicidade nas plantas de feijão-caupi, bem como a grande variabilidade
na tolerância de genótipos de feijão-caupi a diferentes herbicidas são comumente constatados
35
após a aplicação de herbicidas (SILVA et al., 2000; SILVA et al., 2003; ISHAYA et al., 2008;
OLIVEIRA et al., 2008). Vários fatores podem estar relacionados com esse fato, como: tipo
de solo, precipitações, manejo da irrigação, temperatura e cultivar utilizado (KUNKEL et
al.,1996; SILVA et al., 2003).
Todavia, os herbicidas recomendados para diferentes leguminosas podem apresentar
efeitos deletérios ao processo de fixação do nitrogênio pela simbiose leguminosa-rizóbio.
Esses efeitos podem ser diretos ou indiretos, sendo o direto afetando a bactéria e indireto
prejudicando a plantas hospedeiras e/ou estimulando microrganismos antagônicos ao rizóbio.
Há indicação de que diferentes herbicidas podem provocar intoxicação em estirpes de rizóbio
e de que podem prejudicar a nodulação em leguminosas (KING et al., 2001; MALTY et al.,
2006; SANTOS et al., 2006; DVORANEN et al., 2008; JACQUES et al., 2010). Porém, a
maioria dessas evidências tem sido descrita a partir de ensaios em que as estirpes são
colocadas diretamente em contato com o herbicida. Segundo Procópio et al. (2004) os
herbicidas imazethapyr e fomesafen, aplicados em meio YM para crescimento de
Bradyrhizobium elkanii (SEMIA 5019), afetaram o crescimento dessa estirpe em mais de
40%.
O conhecimento da tolerância e/ou sensibilidade das estirpes de bactérias fixadoras de
nitrogênio a herbicidas deveria ser considerada na seleção e produção de inoculantes
comerciais, para melhor eficiência destes no processo simbiótico.
Diante do exposto, objetivou-se neste trabalho avaliar os efeitos de herbicidas nas
estirpes bacterianas fixadoras de nitrogênio, assim como no crescimento e nodulação de
feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp) em condições de cerrado no Tocantins.
36
MATERIAL E MÉTODOS
Ensaio em Laboratório
O trabalho foi realizado com a estirpe de rizóbio INPA 03-11B, recomendada para
feijão-caupi pela RELARE (Rede de laboratórios para recomendação, padronização e difusão
de tecnologia de inoculantes microbianos de interesse agrícolas) (CAMPO & HUNGRIA,
2007), obtidas junto ao Laboratório de Microbiologia de Lavras, e para comparação, as
estirpes BR 3299 e, BR 3277 obtidos na Embrapa Agrobiologia.
A análise de resistência das estirpes a herbicidas foi realizada por disco de difusão em
ágar como descrito por Bauer et al. (1966), onde ocorre a difusão do pesticida na superfície do
ágar, previamente inoculado, a partir de um disco contendo o herbicida.
Discos de papel de filtro qualitativo (90 mm e 80 g cm2) branco, com 1 cm de
diâmetro foram impregnados com herbicidas puro e diluídos em calda na proporção de 160
Lhá-1 nas doses recomendadas e dobro da dose recomendada, segundo a Tabela 1, após terem
sido filtrados com filtro de seringa com membrana 0,45 µm (modelo Swinnex-25 da
Millipore®).
Tabela 1: Diferentes herbicidas e doses aplicadas sobre estirpes de rizóbio em meio de
cultura.
Tratamento
bentazon (Basagran 600)
clethodim (Select)
fluazifop-p-butil (Fusilade)
fomesafen (Flex)
oxadiazon (Ronstar)
pendimenthalin (Herbadox)
robust (Flex+Fusilade)
s-metolachor (Dual Gold)
trifuralin (Trifuralin)
Doses
g.ha-1
(i.a.)
720
144
250
250
1000
1500
450
1200
1068
Doses
Recomendada1
1,2
0,4
2,0
1,0
4,0
3,0
1,0
1,25
2,4
1
Doses
Dobro da
Recomendada1
2,4
0,8
4,0
2,0
8,0
6,0
2,0
2,5
4,8
Doses em L ha-1. Doses recomendadas para a cultura do feijão comum (Phaseolus vulgaris), diluídos na
proporção de 160 Lha-1 de calda.
37
O inóculo foi obtido através da multiplicação bacteriana em meio YM (estrato de
levedura e manitol) e mantido em agitação (120 rpm) por 48 h. A inoculação foi realizada em
placa de Petri contendo meio YMA (estrato de levedura, manitol e agar) (Vincent, 1970). A
repicagem microbiana foi realizada com alça descartável, distribuída em toda a placa por
riscagem sobre o meio. Após secagem do excesso, foram adicionados os discos de papel com
herbicidas, estabelecendo-se quatro discos por placa, sendo três repetições do herbicida e um
disco de papel em branco (controle). As placas foram envolvidas por filme plástico de PVC e
mantidas em estufa de crescimento bacteriológico a 28ºC por 96 horas. Foram feitas três
avaliações (24, 72 e 96 h) determinando-se o halo de inibição, utilizando um paquímetro
digital.
Foram considerados resistentes os isolados que apresentaram halo de inibição menor
ou igual a 10 mm, e, os demais sensíveis segundo metodologia de Santos et al. (2011).
Experimento de Campo
O experimento foi conduzido no campo experimental da UFT (Universidade Federal
do Tocantins) no campus de Gurupi-TO, localizado a 11°43’ de latitude sul e 49°04’de
longitude oeste, a 280m de altitude. A caracterização climática do local é de clima tropical
úmido com deficiência hídrica (B1wA’a’) conforme a classificação de Tornthwaite ou Aw
Cerrado ou Savana tropical segundo koppen-Geiger (PEEL, 2007).
As características físico-químicas do solo foram: 1,5 cmolc dm-3 de Ca; 0,7 cmolc dm3
de Mg; 0,1cmolc dm-3 de K; 1,4 mg dm-3 de P; 0,68 cmolc dm-3 de Al; 7,4 cmolc dm-3 de
CTC; 5, cmolc dm-3 de S – soma de bases; 30,6 % de V – saturação de bases; pH 5,4 em
água; 1,0 % de matéria orgânica; textura de 72,3, 8,1 e 19,5 % de areia, silte e argila,
respectivamente (EMBRAPA, 1997).
Nesta área de plantio foram cultivadas plantas de feijão-caupi cultivar Vinagre, de
porte semi-ereto, de ciclo médio-tardio: 71 a 90 dias, com tegumento do grão de cor
avermelhada.
A semeadura foi realizada no dia 26/02/2011, com emergência a partir do terceiro dia
após semeadura. Realizou-se o desbaste das plântulas aos 15 dias após a semeadura,
deixando-se 10 plantas por metro linear.
As sementes do feijão-caupi foram previamente desinfetadas, por imersão em álcool a
92,8%por 30 s e hipoclorito por 2 min e sucessiva lavagem com água destilada e esterilizada.
38
A inoculação foi realizada com as estirpes INPA 03-11B e UFLA 03-84 caracterizadas como
Bradyrhizobium sp., recomendadas pela RELARE, (CAMPO & HUNGRIA, 2007).
As estirpes utilizadas, após crescimento em meio YMA por cinco dias, foram
suspensas individualmente em solução salina (0,2% MgSO4) e cada uma dessas suspensões
(109 células mL-1) foi adicionada às sementes.
As parcelas experimentais foram constituídas por 5 m de comprimento por 4 m de
largura, totalizando 20m². O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, em arranjo
fatorial 12 x 4, com quatro repetições. O primeiro fator correspondeu aos nove herbicidas
testados e três tratamentos controle: testemunha (inoculada e sem aplicação de herbicida), um
controle (sem inoculação e com adubação nitrogenada) e testemunha sem inoculação (Tabela
3). Nos tratamentos testemunha e controle adubado foram feito controle das plantas daninhas
por meio de capina com enxada, aos 20 e 35 dias apos emergência das plantas da cultura,
considerando o período crítico de competição na cultura (FREITAS et al., 2010). O segundo
fator constituiu-se de quatro épocas de avaliação (20, 30, 45 e 55 dias após semeadura do
feijão-caupi).
Tabela 2: Doses e épocas de aplicação dos herbicidas sobre o feijão-caupi e estádio de
desenvolvimento da cultura.
Época de
aplicação2
DAE
15
Estádio do
feijãocaupi3
V5
bentazon (Basagran 600)
1,2
Doses
g ha-1
(i.a.)
720
clethodim (Select)
0,6
144
12
V5
fluazifop-p-butil (Fusilade)
2,0
250
15
V5
fomesafen (Flex)
1,0
250
15
V5
oxadiazon (Ronstar)
4,0
1000
15
V5
pendimenthalin (Herbadox)
3,0
1500
no plantio
-
robust (Flex+Fusilade)
1,0
450
15
V5
s-metolachor (Dual Gold)
1,25
1200
no plantio
-
trifuralin (Trifuralin)
2,4
1068
no plantio
-
testemunha Inoculada
-
-
-
-
testemunha sem Inoculação
-
-
-
-
controle Adubado
-
-
-
Tratamento
1
Doses
1
-1
2
Doses em L.ha . Doses recomendadas para a cultura do feijão comum (Phaseolus vulgaris), DAP = dias
após o plantio. 3 V5 = terceiro trifólio aberto (CAMPOS et al.,2000).
39
A aplicação dos-metolachor, trifuralin e pendimenthalinfoi realizada em préemergência, no dia do plantio. Os demais herbicidas foram aplicados em pós-emergência, 15
dias após o plantio.
As aplicações dos herbicidas ocorreram utilizando-se de um pulverizador costal
pressurizado com CO2, bico XR 110 02 TEEJET, com volume de calda de 160 Lha-1. Para o
tratamento controle com o uso de nitrogênio, foi utilizado 50 kg ha-1 de N, sendo dividido em
duas aplicações: 20 kg no momento do plantio e 30 kg em cobertura, 25 dias após a
emergência das plantas na forma de ureia.
Para cada avaliação foram coletadas seis plantas no interior de cada parcela, sendo
realizada a lavagem das raízes em água corrente para retirada de todo material indesejável,
tomando-se o cuidado para não perder raízes e nódulos. A parte aérea foi separada das raízes
em corte no ponto de inserção cotiledonar, próximo à base do caule, e os nódulos foram
retirados e contados. Posteriormente, a parte aérea, a raiz e os nódulos foram colocados em
saco de papel e conduzidos para secagem em estufa por 72 h a 65° C até atingir a massa
constante. Em seguida foram obtidas as variáveis número de nódulos (NN), massa seca de
nódulos (MSN), massa seca da parte aérea (MSPA), massa seca da raiz (MSR) e massa seca
total (MST).
Com base nos resultados de biomassa determinou-se a eficiência relativa (ER) do
inoculante, calculada pela fórmula: ER = (MSPA inoculada / MSPA com N) x 100, em que
MSPA inoculada é a matéria seca da parte aérea da planta com inoculação e MSPA com N é a
matéria seca da parte aérea da planta com N mineral. Realizou-se a avaliação do estado
nutricional das plantas, determinando-se os teores de N na parte aérea (EMBRAPA, 1997),
após secagem e moagem das folhas.O N acumulado (ANPA) na matéria seca da parte aérea
(MSPA) foi calculado, multiplicando o peso da MSPA pelo teor de N.Baseado nos valores de
nitrogênio acumulado (N total) determinou-se a eficiência simbiótica, calculada por meio da
fórmula: ES = [(Ntotal fixado – Ntotal TS/N) / (Ntotal TC/N – Ntotal TS/N) x 100], em que
Ntotal fixado = Nitrogênio total do tratamento; Ntotal TS/N = Nitrogênio total da testemunha
sem nitrogênio; Ntotal TC/N = Nitrogênio total da testemunha nitrogenada (LIMA et al.,
2005).
A colheita foi realizada quando aproximadamente 80% das vagens apresentavam-se
secas. Em seguida, as vagens foram debulhadas manualmente. Foram determinados o peso de
grãos de cinco vagens, número de grãos de cinco vagens, comprimento de cinco vagens, peso
40
total de vagens, peso total dos grãos e produtividade, corrigindo-se a umidade dos grãos para
14%.
Para a avaliação de fitotoxicidade e de controle das plantas daninhas sobre a cultura,
foram realizadas em duas avaliações, aos 30 e 45 dias após o plantio. As avaliações de
fitotoxicidade e de controle foram feitas com base na escala modificada da E.W.R.C.
(European Weed Research Council) (FRANS, 1972).
Os dados foram transformados em porcentagem em relação à testemunhas em
herbicida, a fim de que se obtivesse homocedasticidade e normalidade dos erros. Foi utilizado
o teste de agrupamento de médias Scott-Knott a 5% de probabilidade utilizando o programa
Assistate versão 7.6 beta (SILVA, 2011).
41
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Experimento em Laboratório
A estirpe de Bradyrhizobium INPA 03-11B apresentou resistência a todos os
herbicidas aplicados na dose recomendada após 24, 72 e 96 horas de exposição (Tabela 3).
Todavia, as estirpes BR 3299 e BR 3277 foram sensíveis ao s-metolachlor, trifluralin,
pendimenthalin, fomesafen, clethodim e fomesafen + fluazifop-p-butil (robust) até 72 h em
contato com os herbicidas. Após 96 horas, houve resistência aos herbicidas s-metolochlor,
trifuralin e clethodim para a estirpe BR 3277 e s-metolachlor para a estirpe BR 3299.
Observou-se redução do halo de inibição para estas estirpes em contato com os demais
herbicidas, porém, com halos de inibição superiores a 10 mm, caracterizando-as como
sensíveis (Tabela 3). Procópio et al. (2004) observaram que imazethapyr e fomesafen
aplicados em meio YM reduziram mais de 40% do crescimento de Bradyrhizobium elkanii.
Utilizando o dobro da dose recomendada dos herbicidas, a estirpe INPA 03-11B
apresentou resistência para todos os herbicidas (Tabela 4). A estirpe BR 3277 apresentou
resistência aos herbicidas fomesafen, bentazon e fluazifop-p-butil a partir de 24 horas, e ao smetolachlor e clethodim somente no período de 96 h. A estirpe BR 3299 apresentou
resistência ao herbicida fluazifop-p-butil a partir de 24 h, e aos herbicidas bentazon e
clethodim somente na avaliação de 96 horas.
A sensibilidade do rizóbio aos diferentes herbicidas pode ser influenciada pela
concentração e pela estirpe de bactéria (KING et al., 2001; SANTOS et al., 2004; SANTOS et
al., 2011). Há indicações de que herbicidas podem provocar intoxicação em estirpes de
rizóbio (PROCÓPIO et al., 2004; SANTOS et al., 2006; DVORANEN et al., 2008).
A mistura de fomesafen + fluazifop-p-butil (Robust) na dose recomendada provocou
maior inibição do crescimento das estirpes BR 3299 e BR 3277. Ao comparar ambos
herbicidas em mistura e isolados, observou-se que maior parte da inibição foi devido ao
fomesafen. O fluazifop-p-butil demonstrou-se não tóxico à estirpe BR 3299 e pouco tóxico à
BR 3277 (Tabela 3). O mesmo fato também foi verificado no dobro da dose recomendado dos
produtos (Tabela 4).
Santos et al. (2006) constataram que a mistura de fluazifop-p-butyl + fomesafen
causou maior inibição de crescimento da estirpe de Rizhobium tropici (BR 322 e BR 520), em
relação ao uso isolado de cada um dos herbicidas. Observaram ainda inibição do crescimento
das bactérias ao longo do período de avaliação com o aumento da concentração do fomesafen,
42
isolado ou em mistura. Outra possível causa para este efeito pode ser atribuída à toxicidade de
um ou mais ingrediente na formulação comercial do produto. Porém, pode ter havido
interação entre esses dois fatores.
Tabela 3: Resistência e sensibilidade de estirpes de rizóbio a diferentes herbicidas na
dosagem recomendada do produto1.
Herbicida
Bactéria
BR 3299
BR 3277
INPA 03-11B
BR 3299
clethodim
(Select)
BR 3277
INPA 03-11B
fluazifop-p-butil (Fusilade) BR 3299
BR 3277
INPA 03-11B
BR 3299
fomesafen
(Flex)
BR 3277
INPA 03-11B
pendimenthalin(Herbadox) BR 3299
BR 3277
INPA 03-11B
BR 3299
fomesafen + fluazifop-pbutil
BR 3277
(Robust)
INPA 03-11B
BR 3299
s-metolachlor
(Dual Gold)
BR 3277
INPA 03-11B
BR 3299
trifuralin
(Trifuralin)
BR 3277
INPA 03-11B
bentazon
(Basagran 600)
Halo 24 h Halo 72 h
(mm)
(mm)
**
**
**
**
**
**
12,3
14,0
14,0
10,0*
**
**
**
**
12,0
10,5
**
**
22,7
24,7
22,0
20,0*
**
**
12,0
13,0
14,3
16,0
**
**
18,0
20,7
32,0
22,0*
**
**
11,3
15,0
10,0
10,7
**
**
9,0
14,0
9,7
12,0
**
**
1
Halo 96 h
(mm)
**
**
**
17,00
7,0*
**
**
10,5
**
21,7
12,0*
**
13,7
13,0*
**
21,3
17,0*
**
10,0*
8,0*
**
14,0
10,0*
**
Doses recomendadas para a cultura do feijão comum (Phaseolus vulgaris).
*= Diminuição do halo de inibição pela formação de colônias no halo.
**= Não houve formação de halo de inibição.
Sens. Sensibilidade
R – Resistente. R1: Resistência em 24 horas; R2 Resistência em 48 horas; R3 Resistência em 96 horas.
S – Sensível.
43
Sens.
R1
R1
R1
S
R2
R1
R1
S
R1
S
S
R1
S
S
R1
S
S
R1
R3
R3
R1
S
R3
R1
Tabela 4: Resistência e sensibilidade de estirpes de rizóbio a diferentes herbicidas na
dosagem dobro da recomendada do produto1.
Herbicida
Bactéria
bentazon
(Basagran 600)
BR 3299
BR 3277
INPA 03-11B
BR 3299
BR 3277
INPA 03-11B
BR 3299
BR 3277
INPA 03-11B
BR 3299
BR 3277
INPA 03-11B
BR 3299
BR 3277
INPA 03-11B
BR 3299
BR 3277
INPA 03-11B
BR 3299
BR 3277
INPA 03-11B
BR 3299
BR 3277
INPA 03-11B
cletodin
(Select)
fluazifop-p-butil
(Fusilade)
fomesafen
(Flex)
pendimenthalin
(Herbadox)
robust
(Flex+Fusilade)
s-metolachlor
(Dual Gold)
trifuralin
(Trifuralin)
Halo 24 h
(mm)
13,0
**
**
14,0
17,7
**
**
**
**
21,0
**
**
15,7
20,7
**
23,0
27,3
**
14,0
12,0
**
17,5
15,5
**
1
Halo 72 h
(mm)
11,0
**
**
12,0*
15,7*
**
**
**
**
21,0
**
**
16,0
21,0
**
25,0
20,0*
**
13,0
11,3
**
18,5
19,3
**
Halo 96 h
(mm)
8,0*
**
**
10,0*
12,7*
**
**
**
**
22,0
**
**
16,7
16,0*
**
32,3
15,0*
**
12,3
8,3*
**
18,5
15,3*
**
Sens.
R3
R1
R1
R3
S
R1
R1
R1
R1
S
R1
R1
S
S
R1
S
S
R1
S
R3
R1
S
S
R1
Doses recomendadas para a cultura do feijão comum (Phaseolus vulgaris).
*= Diminuição do halo de inibição pela formação de colônias no halo.
**= Não houve formação de halo de inibição.
Sens. Sensibilidade
R – Resistente. R1: Resistência em 24 horas; R2 Resistência em 48 horas; R3 Resistência em 96 horas.
S – Sensível.
44
Experimento de Campo
Na primeira avaliação, aos 20 dias após o plantio (DAP), em relação à massa seca da
parte aérea (MSPA) não foi observada diferença significativa para os tratamentos bentazon,
clethodim e controle adubado em relação à testemunha inoculada, sendo que estes tratamentos
proporcionaram as maiores percentagens, variando de 5,5 a 11,1% maiores que a testemunha
inoculada (Tabela 5A). O mesmo não ocorreu em estudos com soja, onde a utilização de
metribuzin, que apresenta o mesmo mecanismo de ação do bentazon, além de ter reduzido o
peso de matéria seca das plantas, apresentou efeitos fitotóxicos sobre a cultura do feijão-caupi
(MENDES et al., 1990). Para os demais tratamentos a MSPA foi afetada com redução entre
19,7 e 74,2% em relação à testemunha inoculada, sendo que o tratamento com oxadiazon
obteve uma redução de 74,2 % em relação à testemunha inoculada (Tabela 5A).
Em relação à massa seca de raiz (MSR) os tratamentos com bentazon, clethodim e
controle adubado foram superiores a testemunha inoculada. Os tratamentos com os herbicidas
s-metolochlor, trifluralin e pendimenthalin não se diferiram da testemunha inoculada.
Trabalhos mostram efeito contrario da trifluralin, pois não envolve, necessariamente, a
inibição da germinação de sementes, mas invariavelmente causa a inibição do crescimento
radicular, caracterizando-se, sob o aspecto morfológico, pelo entumescimento das pontas de
raízes sensíveis, o qual está associado à redução ou paralisação da divisão celular, embora a
expansão radial das células se mantenha (HARTZLER et al., 1990). Os herbicidas fomesafen,
fomesafen + fluazifop-p-butil e oxadiazon diferiram da testemunha inoculada ocorrendo uma
redução entre 6,5 e 60,2% onde o tratamento com oxadiazon obteve a menor porcentagem de
MSR (39,8%) (Tabela 5A).
Para a massa seca total (MST) os tratamentos com bentazon, clethodim não
apresentaram diferença em relação ao controle adubado. Para os demais tratamentos houve
uma redução entre 18,3 e 72,2 % em relação à testemunha inoculada sendo que os tratamentos
s-metolachor, trifuralin, fluazifop-p-butil e pendimenthalin não diferiram entre si. Os
tratamentos com fomesafen, fomesafen + fluazifop-p-butil e oxadiazon apresentaram as
menores porcentagens (27,8; 37,6 e 37,7%) de MST comparados à testemunha inoculada
(Tabela 5A). Resultados semelhantes foram encontrados por Freitas et al. (2009), que
verificaram intoxicação severa na cultura de feijão-caupi em virtude da aplicação do
fomesafen.
Para MSPA, aos 30 DAP os tratamentos bentazon e pendimenthalin mostraram
resultados superiores (48,2 e 62,4 %) sobre a testemunha inoculada. Os tratamentos s45
metolachor, clethodim e trifuralin não diferiram da testemunha inoculada mostrando assim
não prejudicar a MSPA da planta de feijão-caupi, aos 30 DAP. O mesmo foi encontrado por
Ishaya et al. (2008) em trabalhos com o feijão-caupi, onde relataram que a aplicação em préemergência da mistura s-metolachlor + prometryn (1.250 + 800 g i.a. ha-1) não afetou
negativamente o vigor e nem provocou sintomas visuais severos de fitotoxicidade nas plantas
da variedade SAMPEA-7. Para os demais tratamentos utilizando herbicida houve uma
redução na MSPA entre 32,2 e 55,9% em relação à testemunha inoculada, sendo que os
tratamentos fomesafen + fluazifop-p-butil e fomesafen apresentaram as menores porcentagens
(44,1 e 45,1%) de MSPA comparadas com testemunha inoculada (Tabela 5A).
Em relação à MSR os tratamentos utilizando os herbicidas: s-metolochlor, bentazon,
clethodime trifuralin foram superiores a testemunha inoculada. Os outros tratamentos com os
herbicidas fluazifop-p-butil, oxadiazon, robust e fomesafen não diferiram entre si, mas sim em
relação aos demais tratamentos com herbicidas e testemunha inoculada, apresentando as
percentagens menores do que a testemunha inoculada variando entre 41,1 e 46,7% (Tabela
5A).
Para MST os tratamentos bentazon e pendimenthalin diferiram dos demais tratamentos
e obtiveram percentagens superiores em relação à testemunha inoculada (49,2 e 51,3%)
mostrando assim serem os herbicidas mais seletivos ao feijão-caupi aos 30 DAP. Os
tratamentos s-metolachor e clethodim não mostraram diferença significativa em relação à
testemunha inoculada. Para os demais tratamentos fomesafen, robust, oxadiazon e fluazifopp-butil houve uma redução da porcentagem entre 32,9 e 53,7% em relação à testemunha
inoculada, onde o fomesafen apresentou a menor percentagem, mostrando ser o herbicida que
mais causou dano à cultura, aos 30 DAP (Tabela 5A).
46
Tabela 5A: Massa seca da parte aérea (MSPA), raiz (MSR), total (MST), em feijão-caupi
inoculado com rizóbio em função de aplicação de herbicidas1.
Tratamentos
Herbicidas
MSPA%
MSR%
MST%
20DAP(2)
bentazon (Basagran)
clethodim (Select)
fluazifop (Fusilade)
fomesafen (Flex)
oxadiazon (Ronstar)
pendimenthalin (Herbadox)
fomesafen + fluazifop (Robust)
s-metolachor (Dual Gold)
trifluralin (Trifluralin)
testemunha inoculada(3)
testemunha sem inoculação(4)
controle adubado(5)
CV (%)
bentazon (Basagran)
clethodim (Select)
fluazifop (Fusilade)
fomesafen (Flex)
oxadiazon (Ronstar)
pendimenthalin (Herbadox)
fomesafen + fluazifop (Robust)
s-metolachor (Dual Gold)
trifluralin (Trifluralin)
testemunha inoculada
testemunha sem inoculação
controle adubado
CV (%)
105,5a (3,5)
(6)
111,1 a(3,6)
80,3 b(2,6)
35,5 d(1,2)
25,8 e(0,9)
72,7 c(2,4)
34,9 d(1,2)
78,4 b(2,6)
78,9 b(2,6)
100 a(3,3)
66,0 c(2,2)
111,1 a(3,7)
12,5
30 DAP
148,2 a (6,4)
105,3 c(4,6)
67,8 d(2,9)
44,1 e(1,9)
63,6 d(2,8)
162,4 a (7,1)
45,1 e(2,0)
96,9 c(4,2)
91,1 c(3,9)
100 c(4,4)
65,2 d(2,8)
120,7 b (5,2)
13,3
(1)
112,7 a(0,6)
106,5 a(4,1)
141,7 a(0,7)
79,6 e(0,5)
50,9 f(0,3)
39,8 g(0,2)
93,5 b(0,5)
53,7 f(0,3)
91,7 b(0,1)
96,3 b(0,5)
100 b(0,6)
93,5 b(0,5)
115,7 a(0,6)
11,9
115,5 a(4,3)
80,2 b(3,1)
37,7 d(1,5)
27,8 d(1,1)
75,7 b(2,9)
37,6 d(1,5)
80,2 b(2,7)
81,4 b(3,1)
100 a(3,9)
69,9 c(2,7)
111,8 a(4,3)
12,1
154,2 a(1,3)
124,4 b(1,0)
63,7 d(0,6)
58,9 d(0,1)
57,7 d(0,5)
94,1 c(0,8)
52,4 d(0,4)
96,4 c(0,8)
107,7 b(0,9)
100 c(0,8)
69,6 d(0,6)
115,5 b(1,0)
15,1
149,2 a(7,7)
108,4 c(5,6)
67,1 d(3,5)
46,5 e(2,0)
62,6 d(3,3)
151,3 a(7,9)
46,3 d(2,4)
96,9 c(5,0)
93,8 b(4,8)
100 c(5,2)
65,9 d(3,4)
119,9 b(6,2)
15,7
Médias seguidas de mesma letra minúscula, nas colunas, não diferem entre si pelo teste Scott-Knott a 5%
de probabilidade.(2) DAP = Dias após o plantio. (3) Testemunha inoculada sem herbicida. (4) Testemunha sem
inoculação e sem herbicida. (5) Controle adubado com N mineral, sem inoculação e sem herbicida.
CV:Coeficiente de Variação. (6) Resultado em grama.
47
Aos 45 DAP todos os herbicidas reduziram a MSPA entre 39,6 e 57,2% em relação à
testemunha inoculada. Em relação à MSR os tratamentos bentazon, clethodim e trifuralin não
diferiram (p<0,05), em relação à testemunha inoculada onde o trifuralin obteve um aumento
de 7,9 % (Tabela 5B). Deuber e Novo (2006) observou resultado diferente relatando que há
inibição do desenvolvimento radicular pela ação do trifluralin, tanto no crescimento da raiz
principal quanto na emissão de raízes secundárias, sendo muito evidente em algumas
dicotiledôneas. Os demais tratamentos mostraram resultados inferiores à testemunha
inoculada com redução de 19,6 a 42,1%, com o tratamento robust apresentando a maior
redução de 42,1%. Em relação MST todos os tratamentos exceto controle adubado mostraram
diferença significativa (p>0,05) comparados à testemunha inoculada, onde os tratamentos
robust e oxadiazon apresentaram os menores resultados, com percentual de redução acima de
50% (51,1 e 55%, respectivamente), mostrando que estes dois herbicidas foram os que mais
afetaram a planta aos 45 DAP (Tabela 5B).
Aos 55 DAP, período em que 50% das plantas atingiram floração, para a MSPA e
MST o tratamento com os herbicidas bentazon e clethodim não houve diferença (p<0,05), em
relação ao controle adubado. Silva et al. (2000) avaliaram a tolerância do feijão-caupi,
variedade USA, aos herbicidas aciflurfen-sódio + bentazon (160 + 600 g i.a. ha-1), concluindo
que as plantas da cultura não foram afetadas por estes herbicidas. Os demais tratamentos
mostraram diferença significativa em relação à testemunha inoculada havendo uma redução
de 4,4 a 54,6% para MSPA e 13,6 a 53,5% para MST, onde o tratamento robust mostrou ter a
maior redução, com 54,6% para MSPA e 53,5% para MST (Tabela 5B).
Para MSR, os tratamentos com herbicidas bentazon, clethodim e o controle adubado
não se diferiram em relação à testemunha inoculada.Os demais tratamentos apresentaram
diferença em relação à testemunha inoculada, mostrando que os tratamentos com fomesafen +
fluazifop-p-butil, oxadiazon, fluazifop-p-butil e pendimenthalin e a testemunha sem
inoculação apresentaram as menores percentagens para MSR com redução variando de 43,8 a
47,8% (Tabela 5B).
Deuber e Novo (2006) observou resultados semelhantes relatando que há inibição do
desenvolvimento radicular pela ação do trifluralin que possui o mesmo mecanismo de ação do
herbicida s-melolachlor, inibidores da polimeração da tubulina, tanto no crescimento da raiz
principal quanto na emissão de raízes secundárias.
48
Tabela 5B: Massa seca da parte aérea (MSPA), raiz (MSR), total (MST), em feijão-caupi
inoculado com rizóbio em função de aplicação de herbicidas (1).
Tratamentos
Herbicidas
MSPA%
bentazon (Basagran)
clethodim (Select)
fluazifop (Fusilade)
fomesafen (Flex)
oxadiazon (Ronstar)
pendimenthalin (Herbadox)
fomesafen + fluazifop (Robust)
s-metolachor (Dual Gold)
trifluralin (Trifluralin)
testemunha Inoculada(3)
testemunha sem inoculação(4)
controle Adubado(5)
CV (%)
84,3 b(7,7)
85,6 b(8,1)
56,3 d(5,3)
48,9 e(4,6)(6)
42,8 e(4,0)
53,3 d(5,0)
47,8 e(4,5)
61,9 c(5,8)
60,4 c(5,6)
100 a(9,4)
54,9 d(10,3)
104,4 a(19,6)
6,1
bentazon (Basagran)
clethodim (Select)
fluazifop (Fusilade)
fomesafen (Flex)
oxadiazon (Ronstar)
pendimenthalin (Herbadox)
fomesafen + fluazifop (Robust)
s-metolachor (Dual Gold)
trifluralin (Trifluralin)
testemunha Inoculada
testemunha sem inoculação
controle Adubado
CV (%)
100,4 a(11,3)
95,6 a(10,8)
53,4 d(6,0)
50,9 d(5,7)
48,8 d(5,5)
53,3 d(6,0)
45,4 d(5,1)
69,3 c(7,8)
64,9 c(7,4)
100 a(11,3)
50,2 d (5,7)
107,1 a(12,1)
7,8
(1)
MSR%
45 DAP(2)
100 a(1,2)
102,5 a(1,3)
73,3 c(0,9)
74,2 c(0,9)
62,5 d(0,7)
74,2 c(0,9)
57,9 d(0,7)
80,4 b(1,0)
107,9 a(1,3)
100 a(2,4)
70,4 c(1,7)
89,2 b(2,1)
7,3
55 DAP
106,4 a(0,7)
101,7 a(1,7)
53,6 c(1,0)
62,0 b(1,1)
52,5 c(1,8)
56,6 c(1,0)
54,2 c(1,0)
63,2 b(1,1)
73,0 b(1,2)
100 a(1,7)
52,2 c(0,9)
100,6 a(1,7)
7,3
MST%
86,1 b(8,9)
87,5 b(9,4)
58,2 d(6,2)
51,8 d(5,5)
45,0 e(4,7)
55,6 d(5,9)
48,9 e(5,4)
64,0 c(6,8)
65,7 c(6,9)
100 a(11,8)
56,7 d(12,0)
102.6 a(21,8)
9,3
101,2 a(12,0)
86,4 a(12,5)
53,4 d(7,0)
52,4 d(6,8)
49,3 d(12,8)
53,7 d(7,0)
46,5 d(6,1)
68,4 c(8,9)
65,7 c(8,6)
100 a(13,0)
50,5 d(6,6)
106,3 a(13,8)
6,5
Médias seguidas de mesma letra minúscula, nas colunas, não diferem entre si pelo teste Scott-Knott a
5%.(2) DAP = Dias após o plantio. (3) Testemunha inoculada sem herbicida. (4) Testemunha sem inoculação e
sem herbicida. (5) Controle adubado com N mineral, sem inoculação e sem herbicida. CV:Coeficiente de
Variação. (6) Resultados em gramas.
49
Quanto ao número de nódulos (NN), os herbicidas de pós-emergência fomesafen,
fluazifop.p.butil e a mistura fomesafen + fluazifop.p.butil se diferiram em relação à
testemunha sem herbicidas. Entretanto, não houve diferença entre os herbicidas analisados,
obtendo resultados semelhantes até aos 55 DAP (Figura 1A). A massa seca dos nódulos
(MSN) foi afetada por todos os tratamentos em relação à testemunha inoculada. (Figura 1B).
A
300
fomesafen
fluazifop
fomesafen + fluazifop
testemunha sem herbicida
Nº de nódulos
250
200
150
100
50
0
0 15
30
45
60
Dias após aplicação
B
Massa seca de nódulos (g)
0,5
0,4
fomesafen
fluazifop
fomesafen + fluazifop
testemunha sem herbicida
0,3
0,2
0,1
0,0
0
15
30
45
60
Dias após aplicação
Figura 1: A) Número de nódulos (NN) e B) matéria seca de nódulos (MSN) associados a
diferentes herbicidas: fomesafen, fluazifop e fomesafen + fluazifop (Robust) nas doses
recomendadas em quatro épocas de avaliação em condições de campo.
Estudos realizados por Novo et al. (1998) concluiram que o fluazifop-p-butil, aplicado
em pós emergência, em lavoura de amendoim, causou redução do número e da massa seca de
nódulos aos 28 dias após a aplicação, com posterior recuperação. Isso pode ser devido ao
possível efeito sinergístico entre as misturas de fomesafen + fluazifop.p.butil, potencializando
desse modo o efeito negativo desses compostos sobre os microrganismos do solo. Santos et al.
(2005) avaliaram o efeito dos herbicidas fluazifop-p-butil e fomesafen, isolados e em mistura,
50
nos atributos biológicos de qualidade do solo cultivado com feijão (Phaseolus vulgaris) em
sistema de cultivo convencional e plantio direto. Em ambos os cultivos constataram-se
maiores reduções na biomassa microbiana do solo tratado com a mistura de fluazifop-p-butil e
fomesafen.
Reis et al. (2010) verificaram efeito negativo da aplicação única de fomesafen +
fluazifop-p-butil sobre a MSN de plantas de soja manejada com insteticida endossulfan e
fungicida tebuconazole. Todavia, na ausência de inseticida e fungicida, não houve efeito na
MSN da soja.
Segundo Dvoranen et al. (2008), a mistura fomesafen + fluazifop-p-butil, em aplicação
sequencial, não afetou a MSN da soja e foi considerada seletiva para nodulação de plantas de
soja.
Arruda et al.(2001), testando o sulfentrazone, outro inibidor da protox sobre a
nodulação e a fixação do nitrogênio, verificaram que a aplicação desse herbicida em soja, em
doses variando de 36 a 144 µg m-2, afetou negativamente o número e a matéria seca de
nódulos formados.
Delannay et al. (1995) e Reddy et al. (2004) descreveram o efeito tóxico do glyphosate
sobre bactérias fixadoras de nitrogênio, o que pode ter sido a causa da redução do número de
nódulos nos tratamentos que continham esses herbicidas. O fomesafen é considerado um
herbicida de contato (VIDAL, 2002), sendo de pouca ou nenhuma mobilidade nas plantas. No
entanto, mesmo não havendo translocação significativa deste herbicida para o sistema
radicular, é possível que uma determinada quantidade de fomesafen possa atingir o solo e, por
consequência, entrar em contato com o sistema radicular ou diretamente com os nódulos. Essa
possibilidade é reforçada pelo fato de que a toxicidade do fomesafen para espécies de rizóbios
já foi demonstrada por testes in vitro (SANTOS et al., 2006), e encontrada também no teste in
vitro no presente trabalho, conforme as tabelas 4 e 5.
A alta persistência da mistura no solo é atribuída ao fomesafen, uma vez que o
fluazifop-p-butil é pouco móvel no solo e tem persistência média de 30 dias, enquanto o
fomesafen apresenta meia-vida de 60 a 180 dias (RODRIGUES& ALMEIDA, 2005). Por esse
motivo a cultura do feijão-caupi, foi afetada negativamente por herbicida onde todo o ciclo da
cultura o mesmo demostrou sua persistência.
Nas figuras 2A e 2B, observa-se que o trifuralin e pendimenthalin, ambos de pré
emergência, reduziram o NN e MSN até aos 55 DAP. Novo & Ortolan (1991) não observaram
efeito tóxico à nodulação de amendoim em rotação com cana-de-açúcar em áreas tratadas com
51
trifluralin e, em ensaios in vitro, o Bradyrizobium nativo associado ao amendoim apresentou
alta tolerância a trifluralin.
A
300
trilfluranlin
pedimenthalin
testemunha sem herbicida
Nº de nódulos
250
200
150
100
50
0
0 15
30
45
60
Dias após aplicação
0,5
Massa seca de nódulos (g)
B
0,4
trifluralin
pedimenthalin
testemunha sem herbicida
0,3
0,2
0,1
0,0
0
15
30
45
60
Dias após aplicação
Figura 2:A) Número de nódulos (NN) e B) matéria seca de nódulos (MSN) associados a
diferentes herbicidas: trifuralin e pendimenthalin nas doses recomendadas (DR) em quatro
épocas de avaliação: 20, 30, 45 e 55 dias após o plantio (DAP) em condições de campo.
O s-metolochlor e oxadiazon, em pré-mergência, reduziram drasticamente o NN até
aos 55 DAP (Figura 3A). Para os herbicidas clethodim e oxadiazon, em pós-emergência,
constatou-se mínima redução no NN aos 45 e 55 DAP, porém, aos 45 e 60 DAP não foram
observados efeitos negativos dos produtos. A variável MSN apresentou comportamento
semelhante ao NN (Figura 3 B).
52
Deuber & Novo (2006) verificaram que houve tolerância das bactérias
(Bradyrhizobium) aos herbicidas diclosulam e flumetsulam, não havendo redução do NN ou
MSN de plantas de soja.
350
A
s-metolachlor
bentazon
clethodin
oxadiazon
testemunha sem herbicida
300
Nº de nódulos
250
200
150
100
50
0
0
15
30
45
60
Dias após aplicação
B
Massa seca de nódulos (g)
0,5
0,4
0,3
s-metolachlor
bentazon
clethodin
oxadiazon
testemunha sem herbicida
0,2
0,1
0,0
0
15
30
45
60
Dias após aplicação
Figura 3: A) Número de nódulos (NN) e B) matéria seca de nódulos (MSN) associados a
diferentes herbicidas: s-metolachor, bentazon, clethodim e oxadiazon nas doses recomendadas
(DR) em quatro épocas de avaliação: 20, 30, 45 e 60 dias após o plantio (DAP) em condições
de campo.
53
Na figura 4, constatou-se que a eficiência relativa não se diferiu entre os herbicidas
bentazon, clethodim testemunha inoculada e controle adubado, sendo superiores aos demais
tratamentos. Os demais tratamentos reduziram a eficiência relativa de 36 a 60% em relação ao
controle adubado.
A produção de biomassa da parte aérea aos 55 DAP (Tabela 7) de todos os tratamentos
afetados em relação à testemunha inoculada variou entre a 45,3 a 68,4%, mostrando a
interferência dos mesmos no desenvolvimento das plantas. Observa-se uma diferença muito
grande da testemunha sem inoculação em relação à testemunha inoculada, evidenciando na
eficiência relativa (Figura 4). Resultados semelhantes foram encontrados por Zilli (2009),
Nascimento et al. (2010) e Chagas Jr et al. (2010), tanto em casa de vegetação como em
campo, evidenciando os efeitos positivos da inoculação de feijão-caupi com estirpes de
rizóbio eficientes para a fixação biológica do nitrogênio, favorecendo o acúmulo de biomassa
e consequentemente a eficiência relativa.
Para Gonzales et al. (2003), o declínio induzido pelos herbicidas na nodulação de
leguminosas pode ser o resultado de injúrias ao sistema radicular dessas espécies ou dos
efeitos tóxicos aos rizóbio antes ou durante o processo de infecção, porém, também pode ser
devido à redução na atividade da nitrogenase, provocada pelo déficit de suprimentos de
fotoassimilados aos rizóbio, causado por injúrias dos herbicidas às plantas. Segundo
Mahmoud & Omar (1995), os herbicidas também podem prejudicar a nodulação, por inibirem
a produção de enzimas celulolíticas e pectolíticas produzidas pelos rizóbios e essenciais ao
processo de penetração nos pelos radiculares.
54
Figura 4. Eficiência Relativa de feijão-caupi inoculado com rizóbio e testemunha, em relação
ao tratamento adubado com nitrogênio (ureia), em função da aplicação de herbicidas nas
doses recomendadas.
Quanto aos teores de nitrogênio (TN) e acúmulo de nitrogênio na parte aérea (ANPA),
todos os tratamentos foram inferiores ao controle adubado, porém, o bentazon e testemunha
inoculada apresentaram resultados inferiores a 25%, sendo que os demais tratamentos
reduziram de 38 a 67% o ANPA (Tabela 6). Estes resultados confirmam a alta eficiência das
estirpes em fixar o nitrogênio, como observado para a testemunha inoculada, bem como
tolerância ao herbicida bentazon e em seguida o clethodim (Figura 5).
Tabela 6: Teor (TN) e acúmulo de nitrogênio na parte aérea (ANPA) de
feijão-caupi1.
Tratamento
bentazon (Basagran 600)
clethodim (Select)
fluazifop-p-butil (Fusilade)
fomesafen (Flex)
oxadiazon (Ronstar)
pendimenthalin (Herbadox)
fomesafen + fusilade (Robust)
s-metolachor (Dual Gold)
trifuralin (Trifuralin)
testemunha inoculada
testemunha sem inoculação
controle adubado
Teor de N
(mg g-1/planta)
37,0 b
32,5 c
30,3 c
31,9 c
33,2 c
30,5 c
25,8 d
33,2 c
35,8 c
40,9 b
32,5 c
45,7 a
ANPA
(mg por planta)
418,1 b
351,0 c
181,8 e
181,8 e
182,6 e
183,0 e
131,6 f
259,0 d
264,9 d
462,2 b
185,3 e
553,0 a
(1)
Médias seguidas de mesma letra minúscula, nas colunas, não diferem entre si pelo teste
Scott-Knott a 5%
Quanto à eficiência simbiótica, os melhores resultados foram encontrados para os
tratamentos com a utilização dos herbicidas bentazon e clethodim evidenciando eficiência na
capacidade de assimilação do nitrogênio atmosférico pelas estirpes inoculadas, próxima ao
tratamento testemunha inoculada e sem herbicida observados nos parâmetros biomassa
(Tabela 6), nodulação (Figura 3), teor de N e acúmulo de N total (Tabela 6), ER e ES (Figuras
4 e 5), podendo ser usados como bons indicadores da potencialidade de uso destas estirpes,
mesmo com a utilização destes herbicidas. Resultados semelhantes de eficiência simbiótica de
estirpes de rizóbio foram reportados em outros trabalhos (ZILLI et al., 2009; NASCIMENTO
et al., 2009; CHAGAS JR et al., 2010)
55
Figura 5: Índice de eficiência simbiótica das estirpes de rizóbio dos
tratamentos com diferentes herbicidas, em relação ao N total acumulado em
feijão-caupi, 55 dias após o plantio.
Observa-se que nas avaliações de fitotoxicidade na cultura do feijão-caupi, realizadas
aos 30 e 45 DAP, os herbicidas fomesafen, s-metolachor, fomesafen + fluazifop.p.butil e
oxadiazon, foram os que mais afetaram as plantas (de 94,3 a 100%), todavia após os 45 DAP
as plantas conseguiram se recuperar dos efeitos tóxicos desses herbicidas. Os outros
tratamentos foram os que menos afetaram, sendo que os herbicidas bentazon, clethodim e
oxadiazon foram os que menos causaram fitotoxicidade no feijão-caupi (Tabela 07).
O sintoma inicial mais evidente dos herbicidas fomesafen e fomesafen +
fluazifop.p.butil nas plantas de feijão-caupi foram: manchas escuras nas folhas, dando a
impressão de que foram encharcadas em razão do rompimento da membrana celular e
derramamento citoplasmático nos intervalos celulares. Segundo Vidal (1997), as folhas jovens
de culturas tolerantes podem apresentar clorose, que não é evidente nas demais. Outro
sintoma observado foi uma leve torção das margens de algumas folhas cotiledonares.
Nas avaliações de controle de monocotiledôneas, todos os tratamentos foram
eficientes, exceto fomesafen e bentazon isso pelos mesmos serem de controle de folhas largas.
56
Da mesma forma ocorreu para a variável controle de folhas largas, onde todos os
tratamentos foram eficientes, exceto fluazifop.p.butil e clethodim, isso pelos mesmos
controlar folhas estreitas.
Tabela 07: Fitointoxicação, controle de monocotiledôneas e dicotiledôneas na cultura do
feijão-caupi após aplicação dos herbicidas.
Controle
monocotiledôneas (%)
Controle
dicotiledôneas (%)
Tratamento
Herbicidas
Fitointoxicação (%)
30 DAP
45 DAP
30 DAP
45 DAP
30 DAP
45 DAP
bentazon
11,7 d
5,0 d
7,7 b
-
98,3 a
81,7 b
clethodin
11,7 d
-
96,0 a
63,3 c
5,0 d
-
fluazifop
5,0 e
-
95,0 a
61,7 c
8,3 d
6,7 d
fomesafen
94,3 a
55 a
6,7 b
5,0 d
96,7 a
66,7 c
oxadiazon
100 a
58,3 a
90,7 a
65,0 c
99,3 a
67,7 c
pendimenthalin
40,0 c
38,3 b
99,3 a
55,0 c
85,0 b
78,3 b
robust
100 a
50,0 a
96,0 a
79,0 b
95,0 a
78,3 b
s-metolachlor
66,7 b
51,7 a
100 a
88,3 b
93,3 a
68,3 c
trifluralin
31,7 c
18,3 c
100 a
65,0 c
66,7 c
58,3 c
-
-
100 a
100 a
100 a
100 a
12,1
11,2
13,5
9,8
8,7
9,5
testemunha
C.V. (%)
Para o peso total de vagens (PTV) apenas o bentazon não diferiu do controle adubado
e da testemunha inoculada. Os demais tratamentos reduziram o PTV, sendo que o fomesafen,
s-metalachor e oxadiazon foram os que mais afetaram a cultura para PTV, pois mostraram ter
as menores médias quando comparadas a testemunha inoculada (Tabela 08).
Considerando o peso total de grãos (PTG) os tratamentos com bentazon, clethodim
não diferiram do controle adubado e da testemunha inoculada (p<0,05). O fomesafen, smetolachor e oxadiazon foram os que mais reduziram o PTG (Tabela 08).
Em relação à produtividade (PROD), apenas os tratamentos com herbicida bentazon e
clethodim não diferiram da testemunha inoculada obtendo as melhores produtividades
(1200,00 e 1104,5 kg ha¹, respectivamente), mostrando assim não ter interferido no
desenvolvimento do feijão-caupi comparado a testemunha inoculada (Tabela 08).
57
Fontes et al. (2010) avaliando a tolerância do feijão-caupi ao herbicida oxadiazon,
observou que a interferência das plantas daninhas reduziu em 59% a produtividade de grãos
de feião-caupi (660 kg ha-1), evidenciando a baixa capacidade de competição da cultura nas
condições experimentais. Em outros trabalhos foram constatadas reduções de produtividade
do feijão-caupi que variaram de 29% (SILVA et al., 2003), 83% (ISHAYA et al., 2008) e
89% (MEDEIROS et al., 2008) quando não foi realizado o controle de plantas daninhas.
Os demais tratamentos com herbicida apresentaram produtividades bastante inferiores
com redução entre 36 a 72% em relação à testemunha inoculada e ao controle adubado, não
podendo ser indicado para a cultura do feijão-caupi.Os herbicidas fomesafen, s-metolachor e
oxadiazon reduziram drasticamente e apresentaram as menores produtividades 379,9; 327,6 e
311,7 kg ha¹ com redução média de 70% comparada à testemunha inoculada.Machado et al.
(2006) verificaram que a produtividade do feijoeiro cultivar Meia Noite não foi afetada pela
aplicação da mistura dos herbicidas fomesafen e fluazifop-p-butil nas doses de 100 + 80 e 200
+ 160 g ha-1, respectivamente, porém, estas doses foram inferiores em relação ao presente
experimento.
O mesmo não foi encontrado por Timossi & Durigan (2002) em cultivares de soja pois
verificaram que os cultivares não foram afetadas pela aplicação do fomesafen + fluazifop-pbutyl no estádio de crescimento V4, chegando ao final do ciclo mantendo características de
crescimento e de produtividade semelhantes àquelas obtidas sem a aplicação do herbicida.
Resultados semelhantes foram encontrados por Silva et al. (2003) que constataram que
os herbicidas fenoxaprop-p-ethyl e imazamox, aplicados em pós-emergência, não causaram
injúrias às plantas da cultura do feijão de corda. Ishaya et al. (2008), na Nigéria, verificaram
que a mistura dos herbicidas metolachlor + prometryn, aplicada em pré-emergência, não
afetou o crescimento e a produtividade do feijão-caupi, ao contrario que foi encontrado nesse
experimento.
58
Tabela 08: Peso de grãos de cinco vagens (PG5V), número de grãos de cinco vagens
(NG5V), comprimento de cinco vagens (C5V), peso total de vagens (PTV), peso total dos
grãos (PTG) e produtividade (PROD) de feijão-caupi inoculado com rizóbio e diferentes
herbicidas.
Tratamentos
bentazon (Basagran)
clethodim (Select)
fluazifop (Fusilade)
fomesafen (Flex)
oxadiazon (Ronstar)
pendimenthalin (Herbadox)
fomesafen+fluazifop (Robust)
s-metolachor (Dual Gold)
trifluralin (Trifluralin)
testemunha Inoculada
testemunha sem inoculação
controle Adubado
CV (%)
(5)
PG5V
(g)
9,0 b
66,7 a
C5V
(cm)
18,9 a
PTV
(g)
600,4 a
PTG
(g)
468,2 a
PROD
(kg ha-1)
1200,0 a
6,5 c
63,0 a
17,4 b
535,4 b
434,9 a
1104, 5 a
6,5 c
66,3 a
16,6 b
353,7 c
281,2 c
703,1 c
8,3 b
67,0 a
18,4 a
183,4 f
151,9 e
379,9 e
5,3 c
63,0 a
17,3 b
159,7 f
124,7 e
311,7 e
8,7 b
70,3 a
19,1 a
35,1 c
277,7 c
694,2 c
8,7 b
74,0 a
19,2 a
257,2 e
186,9 d
467,4 d
7,1 c
65,7 a
17,6 b
181,7 f
144,4 e
327,6 e
8,4 b
70,0 a
17,8 b
293,7 d
206,7 d
516,8 d
11,9 a
73,3 a
19,1 a
549,1 a
442,2 a
1105,6 a
7,3 c
59,7 a
16,4 b
222,9 e
173,3 d
433,4 d
11,6 a
76,3 a
17,9 b
550,6 a
457,9 a
1144,8 a
12,4
9,4
4,5
12,2
7,4
7,7
NG5V
Alguns tratamentos com herbicidas proporcionaram biomassa, nodulação e
produtividade estatiscamente iguais à testemunha inoculada. Em média, também
proporcionaram valores iguais ou muito próximos ao tratamento controle adubado com
nitrogênio com 50 kg ha-1. Sendo o uso dessas estirpes vantajoso, sobretudo por garantir o
aporte de nitrogênio à cultura, bem como ao baixo custo dos inoculantes. Os resultados deste
e de outros trabalhos (LACERDA et al., 2004; PEREIRA et al., 2004; SOARES et al., 2006;
ZILLI et al., 2009; NASCIMENTO et al., 2009; CHAGAS JR et al., 2010) corroboram a
indicação e aprovação das estirpes INPA 03-11B e UFLA 03-84 como novos inoculantes de
feijão-caupi (RELARE, 2007). Ressalta-se, ainda, que essas estirpes recomendadas pertencem
ao gênero Bradyrhizobium.
A eficiência destas estirpes não foi afetada com a utilização dos herbicidas bentazon e
clethodim. O bentazon e clethodim são dois potenciais produtos na cultura do feijão-caupi.
Outros experimentos devem ser conduzidos para avaliar a associação destes produtos no
manejo de plantas daninhas do feijão-caupi.
59
CONCLUSÕES
Laboratório
Observou-se que a estirpe de Bradyrhizobium INPA 03-11B apresentou resistência a
todos os herbicidas aplicados na dose recomendada após 24, 72 e 96 horas de exposição.
Todavia, as estirpes BR 3299 e BR 3277 foram sensíveis ao s-metolachlor, trifluralin,
pendimenthalin, fomesafen, clethodim e fomesafen+fluazifop-p-butil até 72 horas após a
aplicação.
Campo
A massa seca dos nódulos foi afetada pelo fomesafen, fluazifop.p.butil e a mistura
fomesafen + fluazifop.p.butil. Apenas o bentazon e clethodim não interferiram na
produtividade do feijão-caupi. O s-metolachlor apresenta elevado grau de fitotoxicidade ao
feijão-caupi. Os demais produtos apresentaram moderada intoxicação, com exceção do
bentazon e clethodim que, independente da dose, proporcionam baixa fitotoxicidade ao feijãocaupi e pouco influenciam na nodulação. Sendo, portanto, dois potenciais produtos no manejo
integrado de plantas daninhas na cultura do feijão-caupi.
60
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