EFICIÊNCIA NUTRICIONAL DE CULTIVARES DE FEIJÃO COMUM

EFICIÊNCIA NUTRICIONAL DE CULTIVARES DE FEIJÃO COMUM AO
NITROGÊNIO, FÓSFORO E POTÁSSIO: Eficiência nutricional de cultivares de feijão
comum ao nitrogênio
Francieli Mrojinski1, Cecília Leão Pereira Resende2, Rafael Correia Mendes2, Mariana Aguiar
da Silva2, Renata da Silva Gondim2, Helton Santos Pereira3 e Fabrício Rodrigues4
¹ Graduanda em Agronomia, PVIC/UEG, Universidade Estadual de Goiás, Câmpus Ipameri,
[email protected], 2 Graduandos em Agronomia, Universidade Estadual de Goiás,
Ipameri, GO, 3Pesquisador - Embrapa Arroz e Feijão, Santo Antônio de Goiás, GO,
4
Professor Universidade Estadual de Goiás, Ipameri, GO.
INTRODUÇÃO
O feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris L.) é uma cultura de grande importância
econômica e social no mundo, principalmente nos países em desenvolvimento pelo
fornecimento de proteínas, carboidratos e nutrientes essenciais à população. Considerando
todas as espécies de feijão em grãos, o Brasil é o segundo maior produtor mundial, ficando
atrás apenas da Índia (FAO, 2012).
Considerando as três safras estima-se, para esse nono acompanhamento, que a área
total de feijão poderá chegar a 3.093 mil hectares, uma redução de 8,1% com relação a safra
passada. A produção nacional de feijão deverá ficar em 3.275 mil toneladas e 5,2% menor que
safra 13/14, ocasionadas pelas estiagens ocorridas nesses períodos (CONAB, 2015).
De acordo com MORAIS et al., (2008), esta leguminosa apresenta ampla adaptação
edafoclimática, o que permite seu cultivo durante todo o ano, em quase todas as unidades da
federação brasileira e nas diferentes épocas de cultivo. Entre os fatores mais limitantes da
produtividade da cultura do feijoeiro, destaca-se a baixa fertilidade dos solos tropicais, que
limita a nutrição das plantas. Considerando que o nitrogênio é um dos nutrientes requeridos
em maiores quantidades pelo feijoeiro e os solos tropicais são, em geral, pobres neste
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nutriente, o seu suprimento adequado torna-se de fundamental importância para a obtenção de
maiores rendimentos nesta cultura (PELEGRIN et al., 2009).
Nas espécies leguminosas, a simbiose com bactérias diazotróficas é responsável pela
maior parte do fornecimento de nitrogênio. Todavia, apesar do feijoeiro estabelecer a
simbiose com bactérias do gênero Rhizobium, a quantidade suprida por este processo é
insuficiente para atender à demanda total do feijoeiro, sendo necessário o fornecimento de N
por meio da adubação (BRITO et al., 2011).
As principais reações bioquímicas que ocorrem nas plantas envolvem a presença do N,
elemento constituinte de vários compostos vegetais, como os aminoácidos, os ácidos
nucléicos e a clorofila e, portanto, este é um nutriente de elevada importância em todas as
fases de desenvolvimento do feijoeiro-comum (ALCÂNTARA et al., 2009).
Dentre os aspectos que devem ser melhorados, na cultura do feijoeiro, está o manejo
de adubação das plantas, uma vez que, com o fornecimento adequado e equilibrado de
nutrientes, pelo uso de fertilizantes, pode se obter aumentos significativos na produtividade de
grãos (AFONSO et al., 2011). O uso inadequado da adubação nitrogenada pode levar a
redução na produção, aumentos nos custos e ocasionar poluição ambiental como as perdas por
volatilização, lixiviação e desnitrificação (SANT’ANA et al., 2010).
Dessa forma, o alto custo dos fertilizantes nitrogenados, ocasiona uma crescente
procura por técnicas de manejo para maximizar o uso desse nutriente, como cultivares que
tenham maior eficiência na utilização do nitrogênio, respondendo assim com maior satisfação
a adubação nitrogenada, garantindo ganhos na produção e reduzindo gastos, principalmente
em solos deficientes de nitrogênio (SALGADO et al., 2011).
OBJETIVO
O objetivo geral deste estudo é avaliar cultivares de feijão comum quanto a sua
eficiência nutricional ao nitrogênio e avaliar o efeito da deficiência no desenvolvimento das
plantas, em vários estádios fenológicos.
METODOLOGIA
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O experimento foi implantado na Universidade Estadual de Goiás, localizada no
município de Ipameri, GO (Lat. 170 43’ 19’’ S, Long. 480 09’ 35’’ W, Alt. 773 m), durante
as safras 2014/2015. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados em
esquema fatorial simples, com três repetições, sendo utilizados onze cultivares (linhagens précomerciais de feijão comum), como: Pérola, BRS Estilo, BRS Ametista, BRS Notável, BRS
Cometa, CNFC 10729, CNFC 10429, CNFC 10762, BRS Pontal, BRS Marfim e BRS
Agreste, todas cedidas pela Embrapa Arroz e Feijão.
O preparo do solo foi realizado de maneira convencional, com uma aração e duas
gradagens, posteriormente, foi realizada a adubação no sulco de plantio, obedecendo às
porcentagens de adubações de N (0, 40, 80, 120 e 160 kg ha-1 de N). O plantio foi realizado
no dia 17 de novembro de 2014, depois de 30 dias foi feito a adubação de cobertura com
uréia, sendo que cada parcela foi representa por duas fileiras de três metros de comprimento,
espaçadas a 0,45m, totalizando uma área útil de 2,7 m2.
Foram avaliadas as características de altura de planta (ALT), diâmetro médio da planta
(DIAM), massa fresca da parte aérea (MFPA), massa fresca da raiz (MFR), massa seca da
parte aérea (MSPA), massa seca da raiz (MSR), índice de clorofila Falker (ICF) e
produtividade média (PROD) e eficiência agronômica (EFA), demais informações são de
detenção e por direito da EMBRAPA Arroz e feijão.
A interpretação dos dados foi feita a análise de variância individual, o teste de
agrupamento, as análises de regressão e correlação genética dos dados após tabulação dos
dados, utilizando o programa GENES (CRUZ, 2006).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Observa-se que para todas as fontes de variação testadas do nitrogênio, houve
diferença significativa a 1% (p≤0,01), conforme Tabela 1, 2 e 3, nos estádio V3, R6 e R9.
Indicando que os cultivares obtiveram desempenho divergente nas diferentes doses de
nutrientes testadas no feijoeiro.
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Tabela 1. Resumo da análise de variância das características de altura de planta (ALT),
diâmetro do caule (DIAM), massa fresca da parte aérea (MFPA), massa fresca da raiz (MFR),
massa seca da parte aérea (MSPA), massa seca da raiz (MSR) e índice de clorofila Falker
(ICF), avaliados no estádio fenológico V3, em diferentes doses de nitrogênio (0, 54, 107, 160
kg ha-1 de N). Ipameri, GO, 2015.
F.V.
Cultivar (C)
ALT
32,63
**
DIAM
MFPA
**
**
0,86
6,20
MFR
15,34
**
MSPA
MSR
**
**
0,15
0,57
ICF
40,64**
Dose (D)
382,82**
1,37**
69,80**
358,35**
0,64**
4,51**
830,46**
CxD
26,79**
0,36**
10,44**
16,93**
0,22**
1,02**
67,54**
Bloco
3,70
0,01
0,81
0,15
0,01
0,01
0,96
Erro
0,70
0,01
0,43
0,70
0,01
0,01
2,43
CV (%)
3,73
3,53
12,36
12,74
12,96
7,13
4,57
* e **- significativo a 5% e 1% de probabilidade, pelo teste F; CV% - coeficiente de variação.
Dentre os nutrientes, o nitrogênio é fator determinante na produtividade do feijoeiro,
sendo a responsividade à utilização desse macronutriente tem sido positiva de forma
generalizada em todo o país (BARBOSA et al., 2010; DA CUNHA et al., 2011).
Tabela 2. Resumo da análise de variância das características de altura de planta (ALT),
diâmetro do caule (DIAM), massa fresca da parte aérea (MFPA), massa fresca da raiz (MFR),
massa seca da parte aérea (MSPA), massa seca da raiz (MSR) e índice de clorofila Falker
(ICF), avaliados no estádio fenológico R6, em diferentes doses de nitrogênio (0, 54, 107, 160
kg ha-1 de N). Ipameri, GO, 2015.
F.V.
Cultivar (C)
ALT
1327,23
DIAM
**
0,67
**
MFPA
892,37
**
MFR
218,14
MSPA
**
133,00
**
MSR
19,35
**
ICF
1073,95**
Dose (D)
1264,06**
2,66**
3058,94**
1168,16**
153,37**
82,93**
742,49**
CxD
580,28**
0,97**
892,00**
123,31**
117,89**
15,17**
1056,03**
Bloco
0,62
0,02
11,12
6,76
6,87
0,01
53,08
Erro
25,82
0,05
39,83
4,77
6,41
0,48
60,27
CV (%)
9,40
5,00
16,31
11,72
28,25
13,42
17,81
* e **- significativo a 5% e 1% de probabilidade, pelo teste F; CV% - coeficiente de variação.
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Os experimentos apresentaram boa precisão, o qual os valores médios do coeficiente
de variação (CV) foram, em média, 8,14, 14,55 e 12,71 nos estádio V3, R6 e R9,
respectivamente (Tabela 1, 2 e 3). As variáveis que apresentam maior CV (%) são as variáveis
de massa seca e fresca da planta e da raiz, indicando que a extração, lavagem e quantidade de
água presente nas plantas variam e interferem na precisa avaliação dos dados.
Além disso, o estresse total ou parcial causa um descontrole fisiológico enorme nas
plantas, possibilitando a identificação de plantas que apresentem comportamento acima da
média, em comparação com os demais cultivares. Por ser o elemento mais absorvido pela
planta, sua carência é altamente limitante à produtividade de grãos de feijão, mesmo em
estádio inicial de desenvolvimento, inclusive no V3.
O manejo adequado da adubação nitrogenada representa uma das principais
dificuldades da cultura do feijoeiro, visto que a aplicação de doses excessivas de N, além de
aumentar o custo econômico, pode promover sérios riscos ao ambiente, e a sua utilização em
quantidade insuficiente pode limitar o seu potencial produtivo, mesmo que outros fatores de
produção sejam otimizados (SANTOS et al., 2003).
O nitrogênio tem grande importância no metabolismo das plantas, sendo cerca de um
quarto do gasto energético dos vegetais relacionados com as várias reações envolvidas na
redução de nitrato a amônio e a subsequente incorporação às formas orgânicas nas plantas
(EPSTEIN e BLOOM, 2005).
Tabela 3. Resumo da análise de variância das características de altura de planta (ALT),
diâmetro do caule (DIAM), massa fresca da parte aérea (MFPA), massa fresca da raiz (MFR),
massa seca da parte aérea (MSPA), massa seca da raiz (MSR) e índice de clorofila Falker
(ICF), avaliados no estádio fenológico R9, em diferentes doses de nitrogênio (0, 54, 107, 160
kg ha-1 de N. Ipameri, GO, 2015.
F.V.
ALT
DIAM
Cultivar (C)
1442,57**
Dose (D)
MFPA
MFR
MSPA
MSR
ICF
2,47**
634,36** 164,51** 47,05**
6,55**
454,50**
1702,45**
2,68**
1012,76** 726,92** 15,14**
24,99** 599,94**
CxD
716,99**
1,17**
145,20**
75,50**
7,39**
2,63**
446,15**
Bloco
71,74
0,11
13,64
5,48
0,21
0,03
24,36
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Erro
32,82
0,06
15,77
1,60
0,59
0,13
27,19
CV (%)
8,42
5,03
17,04
11,56
15,51
17,82
13,63
* e **- significativo a 5% e 1% de probabilidade, pelo teste F; CV% - coeficiente de variação.
Conforme a Tabela 4 observa-se que as cultivares que apresentam maior eficiência
agronômica e são classificadas como eficientes e responsivas, quando sob estresse total, o
cultivar BRS Agreste, BRS Estilo, BRS Notável e BRS Pérola, podem ser destinados a
produtores de alto nível tecnológico ou baixo, ou seja, que possuem maiores gastos com
insumos ou para produtores de recurso inferior ou mais escasso. Fato interessante é que sob
condições de estresse parcial, metade da adubação recomendada, os mesmo cultivares
apresentam melhor desempenho, com exceção do cultivar BRS Notável.
O feijão é um alimento tradicional na culinária brasileira, sendo cultivado por
pequenos e grandes produtores em todo o Brasil. Tem relevante importância econômica e
social, principalmente como fator de segurança alimentar (RICHETTI e MELO, 2014). Além
disso, é utilizado muito por agricultores de baixa renda e familiar, denotando ainda mais a
importância deste estudo para a sociedade.
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Tabela 4. Produtividade média (PROD) de 11 cultivares de feijão, sob estresse total e estresse
parcial, eficiência agronômica (EFA) e classificação das cultivares.
Estresse Total1
Cultivar
BRS Agreste
BRS Ametista
BRS Cometa
BRS Estilo
BRS Marfim
BRS Notável
BRS Pérola
BRS Pontal
BRS Sublime
CNFC 10729
CNFC 10762
Média
Cultivar
BRS Agreste
BRS Ametista
BRS Cometa
BRS Estilo
BRS Marfim
BRS Notável
BRS Pérola
BRS Pontal
BRS Sublime
CNFC 10729
CNFC 10762
Média
1
PROD
1455,86
921,99
1873,67
1620,48
976,33
1509,34
1640,21
1738,54
1078,83
1072,87
1342,73
1384,62
Estresse Parcial2
PROD
2017,52
1513,20
1830,38
2090,36
1667,74
2600,80
2222,22
2501,50
1723,50
1292,11
1880,91
1940,02
Nitrogênio
EFA
8,62
5,37
-0,60
6,25
5,30
5,66
5,89
-0,04
4,74
2,98
1,19
4,12
Nitrogênio
EFA
6,64
-0,42
-0,38
3,64
-2,45
-9,26
0,79
-14,47
-2,68
1,82
-7,77
-2,23
CL
ER
IR
ENR
ER
IR
ER
ER
ENR
IR
INR
INR
----
CL
ER
IR
IR
ER
INR
ENR
ER
ENR
INR
IR
INR
----
- Estresse total, sem aplicação do nutriente em questão; 2– Estresse parcial, aplicado
somente metade do referente nutriente estudado; ER – eficiente e responsivo, ENR –
eficiente e não responsivo, IR – ineficiente e responsivo, INR – ineficiente e não
responsivo, conforme Gerloff (1977).
CONSIDERAÇÕES FINAIS
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O estresse total, sem aplicação de nitrogênio, provavelmente, ativa rotas metabólicas
distintas, com relação ao estresse parcial e, assim, promovem efeitos divergentes nas
cultivares.
Podemos concluir que as cultivares BRS Agreste, BRS Estilo e BRS Pérola obtiveram
melhor desempenho, sendo eficiente e responsivo, sendo indicados para vários níveis
tecnológicos.
AGRADECIMENTOS
O grupo de pesquisa “MelhorVe” agradece a empresa Embrapa Arroz e Feijão, por
disponibilizar sementes para a realização do trabalho.
REFERÊNCIAS
ALCÂNTARA, R. M. C. M.; ARAÚJO, A. P.; XAVIER, G. R.; ROCHA, M. M.;
RUMJANEK, N. G. Relações entre a contribuição da fixação biológica de nitrogênio e a
duração do ciclo de diferentes genótipos de cultivos de leguminosas de grãos. Embrapa
Meio-Norte. Teresina. (Documentos, 197). 2009.
AFONSO, R.J. et al. Combinações de nitrogênio no desenvolvimento e rendimento do
feijoeiro. Pesquisa Agropecuária Tropical. Goiânia. V. 41, n. 3. p. 391-398. 2011.
BARBOSA, G. F.; ARF, O.; NASCIMENTO, M. S.; BUZETTI, S.; SILVA FREDDI, O.
Nitrogênio em cobertura e molibdênio foliar no feijoeiro de inverno Nitrogênio em cobertura
e molibdênio foliar no feijoeiro de inverno. Acta Scientiarum Agronomy, v. 32, n. 1, p. 117123, 2010.
Pirenópolis – Goiás – Brasil
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BRITO, M. M. P.; MUROAKA, T.; SILVA, E. C. Contribuição da fixação biológica de
nitrogênio, fertilizante nitrogenado e nitrogênio do solo no desenvolvimento de feijão e caupi.
Bragantia, v. 70, n. 1, p. 206-215, 2011.
CONAB. Acompanhamento da Safra Brasileira de Grãos 2014/2015 – Nono Levantamento –
Cultivos de verão,
2ª safra e de inverno. Disponível em:< http://www.conab
.gov.br/OlalaCMS/uploads/arquivos/15_06_11_09_00_38_boletim_graos_junho_2015.pdf>.
Acesso em: 16 de julho de 2015.
CRUZ, C. D. Programa genes. Aplicativo computacional em genética e estatística. Viçosa:
UFV, 2006. 442 p.
CUNHA, P. C. R.; SILVEIRA, P. M.; XIMENES, P. A.; FREITAS SOUZA, R.; JÚNIOR, J.
A.; NASCIMENTO, J. L. Fontes, formas de aplicação e doses de nitrogênio em feijoeiro
irrigado sob plantio direto. Pesquisa Agropecuária Tropical, v. 41, n. 1, p. 80-86, 2011.
EPSTEIN, E; BLOOM, A. J. Mineral nutrition of plants: principles and perspective. 2° ed.
Sunderland, Sinauer Associates. 400p. 2005.
FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS – FAO,
FAOSTAT,
2012.
Disponível
em:
<http://faostat.fao.org/site/567/default.aspx#ancor>.
Acesso em: 15 de julho de 2015.
MORAIS, N. B. et al. Resposta de plantas de melancia cultivadas sob diferentes níveis de
água e de nitrogênio. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 39, n. 3, p. 369-377, 2008.
PELEGRIN, R.; MERCANTE, F. M.; OTSUBO, I. M. N.; OTSUBO, A. A. Resposta da
cultura do feijoeiro à adubação nitrogenada e à inoculação com rizóbio. Revista Brasileira de
Ciência do Solo, Viçosa, MG, v.33, n.1, p.219-226, 2009.
Pirenópolis – Goiás – Brasil
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RICHETTI, A.; MELO, C. L. P. Viabilidade econômica da cultura do feijão-comum, safra de
seca de 2015, em Mato Grosso do Sul. Comunicado Técnico. Dourados, MS. Doc 197. 2014.
SALGADO, F. H. M.; FIDELIS, R. R.; CARVALHO, G. L.; SANTOS, G. R.;
CANCELLIER, E. L.; SILVA, G. F. Comportamento de genótipos de feijão, no período da
entressafra, no sul do estado de Tocantins. Bioscience Journal, v. 27, p. 52-58, 2011.
SANT’ANA, E. V. P.; SANTOS, A. D.; SILVEIRA, P. M. Adubação nitrogenada na
produtividade, leitura SPAD e teor de nitrogênio em folhas de feijoeiro. Pesquisa
Agropecuária Tropical, v. 40, n. 4, p. 491-496, 2010.
SANTOS, A.B.; FAGERIA, N.K.; SILVA, O.F. & MELO, M.L.B. Resposta do feijoeiro ao
manejo de nitrogênio em várzeas tropicais. Pesquisa Agropecuária Brasileira. 38:12651271, 2003.
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