Teor de clorofila e produtividade do feijoeiro em razão da adubação nitrogenada (página 2)

O trabalho foi realizado na área experimental da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira - Unesp, Município de Selvíria, MS (51º 22' W e 20º 22' S; 335 m de altitude). O solo é um Latossolo Vermelho distrófico, típico, argiloso (Embrapa, 1999). O clima, conforme a classificação de Köppen, é do tipo Aw, com precipitação média anual de 1.370 mm, concentrada de outubro a março; a temperatura média anual do ar é de 23,5ºC e a umidade relativa do ar situa-se entre 70% e 80% (média anual).

Antes da instalação do experimento, foram coletadas amostras compostas de 20 subamostras, na camada de 0-0,20 m, para a determinação das características químicas, realizadas de acordo com Raij & Quaggio (1983), cujos resultados foram: matéria orgânica 24,0 g dm^-3; pH (CaCl₂) 5,3; P (resina), 18,0 mg dm^-3; K, Ca e Mg, 2,2, 33,0 e 14,0 mmol_c dm^-3, respectivamente, e saturação por bases, 64%.

O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas e quatro repetições. As parcelas foram constituídas por dois sistemas de manejo do solo - plantio direto e preparo convencional - e as subparcelas, por cinco doses de N, 0, 35, 70, 140 e 210 kg ha^-1, aplicadas em cobertura aos 20 dias após a emergência das plântulas, tendo como fonte a uréia. Cada subparcela era constituída de seis linhas de 5 m de comprimento. A área útil foi constituída pelas quatro linhas centrais, desprezando-se 0,50 m em ambas as extremidades de cada linha.

O experimento foi instalado em área anteriormente cultivada com milho no verão. No tratamento com preparo convencional do solo, utilizou-se grade pesada na profundidade de 0,15-0,20 m, seguida de duas gradagens com grade leve na profundidade de 0,10-0,12 m, sendo a última realizada às vésperas da semeadura. No tratamento com plantio direto, implantado na safra de verão anterior, com a cultura do milho, a dessecação da cobertura vegetal do solo foi realizada mediante a aplicação de 1.560 g ha^-1 do i.a. de glifosate.

A semeadura foi realizada em 27/6/2000, utilizando a cultivar IAC Carioca com espaçamento de 0,45 m entre linhas e 13 sementes por metro. Pouco antes da semeadura, as sementes foram tratadas com o fungicida benomyl (100 g do i.a. por 100 kg de sementes). Por ocasião da semeadura, aplicaram-se, em todos os tratamentos, 240 kg ha^-1 da fórmula 8-28-16 de NPK. As irrigações foram realizadas por meio de aspersão com pivô central, durante todo o ciclo da cultura. Após a aplicação de N em cobertura, aplicou-se em todo o experimento, uma lâmina d'água de 5 mm, visando minimizar as perdas por volatilização. O controle das plantas daninhas foi realizado mediante duas aplicações seqüenciais do herbicida fluazifop-p-butil + fomesafen (100 + 125 g do i.a. ha^-1). Durante o desenvolvimento da cultura, foram realizados os demais tratos culturais e fitossanitários recomendados.

Por ocasião do florescimento pleno, realizou-se a leitura indireta de clorofila, com o aparelho Minolta SPAD-502, na primeira folha completamente desenvolvida, média de dez leituras por folíolo, em cinco plantas por parcela. Os dados de leitura foram transformados em teor de clorofila (mg dm^-2) pela equação y = -0,152 + 0,0996x (Barnes et al., 1992). O teor de N total nas folhas foi determinado usando-se as mesmas folhas coletadas após a leitura de clorofila, imediatamente destacadas e acondicionadas em sacos de papel e secadas em estufa com circulação forçada de ar a 65ºC, por 72 horas, moídas e submetidas à análise, conforme Malavolta et al. (1997). Foram coletadas dez plantas de cada parcela e determinados o número de vagens/planta, o número de grãos/vagem e a massa de 100 grãos. Em duas fileiras da área útil de cada subparcela, as plantas foram arrancadas e deixadas a secar em pleno sol e em seguida submetidas à trilha manual; a umidade dos grãos foi corrigida para 0,13 kg kg^-1 (base úmida), obtendo-se a produtividade de grãos.

Os resultados foram submetidos à análise de variância. As médias dos sistemas de manejo do solo foram comparadas pelo teste DMS a 5% de probabilidade, enquanto os efeitos das doses de N foram avaliados por meio de análise de regressão, adotando-se como critério para escolha do modelo a magnitude dos coeficientes de regressão significativos a 5% de probabilidade pelo teste t. Foram realizadas análises de correlação simples entre as características agronômicas do feijoeiro e determinou-se também o fator N, que é o fator de utilização do N aplicado, mediante a relação kg ha^-1 de N/kg ha^-1 da produtividade incrementada, em relação à testemunha (sem aplicação de N) em ambos os sistemas de manejo do solo.

A aplicação de N em cobertura proporcionou aumentos no teor de N nas folhas do feijoeiro, em ambos os sistemas de manejo do solo (Figura 1). No sistema de preparo convencional a resposta foi quadrática e o maior teor de N nas folhas do feijoeiro foi alcançado com a dose estimada de 185 kg ha^-1 de nitrogênio. Já no sistema de plantio direto, houve efeito linear da adubação nitrogenada de cobertura sobre o teor de N da folha, indicando que mesmo a maior dose utilizada (210 kg ha^-1) não foi suficiente para fornecer todo o N requerido pela cultura, apesar de os teores de todos os tratamentos estarem dentro da faixa considerada adequada para o feijoeiro (30-50 g kg^-1), conforme Malavolta et al. (1997). Os resultados confirmam a hipótese de que, no sistema de plantio direto, existe menor disponibilidade de N às plantas, em relação ao sistema com incorporação dos resíduos, devido à imobilização do nutriente, principalmente quando os resíduos culturais presentes na superfície do solo possuem alta relação C/N, como é o caso do milho (Gonçalves & Ceretta, 1999).

Incrementos na dose de N em cobertura provocaram aumento do teor de clorofila, com respostas semelhantes e quadráticas em ambos os sistemas de manejo do solo (Figura 1). Independentemente do sistema de manejo do solo, o teor de N nas folhas apresentou correlação alta e significativa com o teor de clorofila do feijoeiro (Figura 2), o que é justificado pelo fato desse elemento fazer parte da molécula de clorofila (Malavolta et al., 1997). Além disso, a alta correlação entre o teor de N e de clorofila nas folhas do feijoeiro evidencia a possibilidade da utilização da prática não destrutiva de medição indireta da clorofila, por meio do clorofilômetro portátil, para estimar a necessidade de N pelo feijoeiro (Furlani Junior et al., 1996; Carvalho et al., 2003). No entanto, em ambos os sistemas de manejo do solo, os teores máximos de clorofila seriam atingidos com a dose estimada de aproximadamente 165 kg ha^-1 de N, a qual está abaixo da verificada na obtenção dos maiores teores de N nas folhas. Dessa forma, os resultados evidenciam que maiores doses de N disponíveis no solo aumentaram o teor do pigmento, até certo ponto, indicando a não produção de clorofila pelas plantas além da quantidade de que necessitam, ou que outros fatores podem ter limitado o aumento do teor de clorofila.

Quanto ao número de vagens por planta, houve efeito linear crescente em razão da aplicação de N em ambos os sistemas de manejo do solo (Figura 1). Na ausência de aplicação de N, assim como com a utilização da menor dose de N em cobertura (35 kg ha^-1), o sistema de preparo convencional proporcionou maior número de vagens por planta, em comparação com o plantio direto.

No sistema de preparo convencional, a demanda por N é menor, devido à maior disponibilização do nutriente por meio do processo de mineralização, que é acelerado pela incorporação dos restos culturais característicos desse sistema de manejo. No sistema de plantio direto, os acréscimos no número de vagens por planta em razão da aplicação de N foram maiores, o que pode ser explicado pela maior demanda de N na fase inicial. Essa maior demanda se justifica pela insuficiente quantidade de nutriente que o solo fornece às plantas, decorrente da lenta taxa de mineralização da matéria orgânica, advinda dos restos culturais na superfície do solo (Merten & Fernandes, 1998; Gonçalves & Ceretta, 1999). O número de vagens por planta sofre grande influência da adubação nitrogenada, e, quando a planta apresenta deficiência desse nutriente, produz menos flores e, conseqüentemente, menos vagens (Portes, 1996). Portanto, os resultados indicam a necessidade da utilização de maiores doses de N no sistema de plantio direto.

Outro fator que influencia na resposta constatada no sistema de plantio direto é o maior teor de água no solo, o que pode ter aumentado a taxa fotossintética, por contribuir na redução da resistência estomática e do mesófilo, além de favorecer a síntese e a atividade da Rubisco (Costa et al., 1988), já que houve maior correlação entre o teor de clorofila nas folhas e o número de vagens por planta nesse sistema (Figura 3).

O número de grãos por vagem não foi influenciado pelos fatores estudados (Figura 1), o que se justifica pelo fato de esta característica apresentar alta herdabilidade genética, sendo pouco influenciada pelo ambiente (Andrade et al., 1998). Além disso, esta característica geralmente não apresenta correlação com a produtividade, como verificado.

A massa de 100 grãos sofreu efeito apenas do sistema de manejo do solo, sendo que, independentemente da dose de N aplicada em cobertura, o sistema de plantio direto proporcionou maiores valores de massa (Figura 1). A provável manutenção de maior quantidade de água disponível às plantas no sistema de plantio direto pode ter contribuído para o melhor enchimento de grãos. A massa de 100 grãos correlacionou-se positivamente com a produtividade de grãos, indicando que os maiores valores dessa variável, proporcionados pelo plantio direto, contribuíram na obtenção de maior produtividade.

Houve efeito quadrático na produtividade de grãos devido à aplicação de N, em ambos os sistemas de manejo do solo (Figura 1). No sistema de preparo convencional, a produtividade máxima foi alcançada com a dose estimada de 129 kg ha^-1 de N em cobertura, enquanto no sistema de plantio direto, a dose estimada foi de 182 kg ha^-1 de nitrogênio. Neste sistema, a aplicação de doses mais elevadas de N proporcionou maiores produtividades, comparado ao sistema convencional de preparo do solo. Apesar de os teores de clorofila terem se correlacionado semelhantemente com os teores de N em ambos os sistemas de manejo do solo (Figura 2), valores similares nos teores de clorofila correlacionaram-se com maiores valores do número de vagens por planta e, conseqüentemente, com maiores produtividades de grãos no sistema de plantio direto, em comparação ao preparo convencional (Figura 3). Assim, infere-se que a maior produtividade proporcionada pela utilização de elevadas doses de N, no sistema de plantio direto, está associada ao melhor aproveitamento do N absorvido. Isto possivelmente ocorre em função da manutenção de maior quantidade de água no solo, decorrente da maior infiltração e menor evapotranspiração proporcionada pela cobertura do solo sob esse sistema de manejo (Stone & Silveira, 1999; Andrade et al., 2002), o que pode ter favorecido a fotossíntese e o transporte de fotoassimilados. Costa et al. (1988) verificaram maior resposta do feijoeiro ao N, quando submetido a maiores níveis de disponibilidade hídrica.

O incremento na dose de N aumentou o fator de utilização do N nos dois sistemas de manejo do solo, ou seja, diminuiu a eficiência da adubação nitrogenada (Tabela 1). No entanto, a eficiência de utilização do N foi maior no sistema de plantio direto, principalmente com a utilização de doses mais elevadas, que aumentaram a produtividade em aproximadamente três vezes, quando comparada ao sistema de preparo convencional (Figuras 1 e 3).

O feijoeiro em sistema de plantio direto apresentou maior resposta ao N aplicado em cobertura, confirmando a hipótese de que nesse sistema a aplicação de doses de N mais elevadas pode proporcionar maiores produtividades, quando comparado com o cultivo sob preparo convencional. Independentemente do sistema de manejo do solo, a técnica da avaliação indireta do teor de clorofila mostrou-se promissora para estimar o estado nutricional de N no feijoeiro, necessitando de pesquisas específicas para calibração do método, corroborando os resultados de Furlani Junior et al. (1996), Carvalho et al. (2003) e Silveira et al. (2003).

1. O feijoeiro exige mais N no sistema de plantio direto do que no sistema convencional de preparo do solo.

2. A eficiência do feijoeiro em utilizar o N aplicado em cobertura é maior no sistema de plantio direto, acarretando maior incremento na produtividade por unidade do nutriente aplicado.

3. A avaliação indireta do teor de clorofila é eficiente para indicar o estado nutricional do feijoeiro quanto ao N, em ambos os sistemas de manejo do solo.

À Fapesp, pela concessão de bolsa a Rogério Peres Soratto; ao CNPq, pela concessão de bolsa a Orivaldo Arf.

ANDRADE, M.J.B.; DINIZ, A.R.; CARVALHO, J.G. de; LIMA, S.F. Resposta da cultura do feijoeiro à aplicação foliar de molibdênio e às adubações nitrogenadas de plantio e cobertura. Ciência e Agrotecnologia, v.22, p.499-508, 1998.

BALBINO, L.C.; MOREIRA, J.A.A.; SILVA, J.G. da; OLIVEIRA, E.F.; OLIVEIRA, I.P. Plantio direto. In: ARAÚJO, R.S.; RAVA, C.A.; STONE, L.F.; ZIMMERMANN, M.J. de O. (Coord.). Cultura do feijoeiro comum no Brasil. Piracicaba: Potafos, 1996. p.301-352.

BARNES, J.D.; BALAGUER, L.; MANRIQUE, E.; ELVIRA, S.; DAVISON, A.W. A reappraisal of the use of DMSO for the extraction and determination of chlorophylls a and b in lichens and higher plants. Environmental and Experimental Botany, v.32, p.85-100, 1992.

CARVALHO, A.M. de; SILVA, A.M. da; COSTA, E.F. da; COUTO, L. Influência da fertirrigação no rendimento de grãos e componentes de produção do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.) cv. Carioca. Ciência e Prática, v.16, p.503-511, 1992.

CORRÊA, J.C. Efeito de métodos de cultivo em algumas propriedades físicas de um Latossolo Amarelo muito argiloso do Estado do Amazonas. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.20, p.1317-1322, 1985.

COSTA, R.C.L. da; LOPES, N.F.; OLIVA, M.A.; BARROS, N.F. de. Efeito da água e do nitrogênio sobre a fotossíntese, respiração e resistência estomática em Phaseolus vulgaris. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.23, p.1371-1379, 1988.

EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos (Rio de Janeiro, RJ). Sistema Brasileiro de Classificação dos Solos. Rio de Janeiro: Embrapa-SPI; Embrapa-CNPS, 1999. 412p.

FURLANI JUNIOR, E.; NAKAGAWA, J.; BULHÕES, L.J.; MOREIRA, J.A.A.; GRASSI FILHO, H. Correlação entre leituras de clorofila e níveis de nitrogênio aplicados em feijoeiro. Bragantia, v.55, p.171-175, 1996.

GONÇALVES, C.N.; CERETTA, C.A. Plantas de cobertura de solo antecedendo o milho e seu efeito sobre o carbono orgânico do solo, sob plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.23, p.307-313, 1999.

MALAVOLTA, E.; VITTI, G.C.; OLIVEIRA, S.A. Avaliação do estado nutricional das plantas: princípios e aplicações. 2.ed. Piracicaba: Potafos, 1997. 319p.

MERTEN, G.H.; FERNANDES, F.F. Manejo do solo de baixa aptidão. In: DAROLT, M.R. (Org.). Plantio direto: pequena propriedade sustentável. Londrina: Iapar, 1998. p.43-64. (Circular, 101).

OLIVEIRA, I.P.; ARAÚJO, R.S.; DUTRA, L.G. Nutrição mineral e fixação biológica de nitrogênio. In: ARAÚJO, R.S.; RAVA, C.A.; STONE, L.F.; ZIMMERMANN, M.J. de O. (Coord.). Cultura do feijoeiro comum no Brasil. Piracicaba: Potafos, 1996. p.169-221.

PORTES, T.A. Ecofisiologia. In: ARAÚJO, R.S.; RAVA, C.A.; STONE, L.F.; ZIMMERMANN, M.J. de O. (Coord.). Cultura do feijoeiro comum no Brasil. Piracicaba: Potafos, 1996. p.101-137.

RAIJ, B. van; QUAGGIO, J.A. Métodos de análise de solo para fins de fertilidade. Campinas: Instituto Agronômico, 1983. 31p. (Boletim Técnico, 81).

ROSOLEM, C.A. Calagem e adubação mineral. In: ARAÚJO, R.S.; RAVA, C.A.; STONE, L.F.; ZIMMERMANN, M.J. de O. (Coord.). Cultura do feijoeiro comum no Brasil. Piracicaba: Potafos, 1996. p.353-390.

RYLE, G.J.A.; HESKETH, J.D. Carbon dioxide uptake in nitrogen-deficient plants. Crop Science, v.9, p.451-454, 1969.

SILVA, T.R.B. da. Adubação nitrogenada e resíduos vegetais no desenvolvimento do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) em sistema de plantio direto. 2002. 56p. Dissertação (Mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Ilha Solteira.

SILVA, T.R.B. da; SORATTO, R.P.; CHIDI, S.N.; ARF, O.; SÁ, M.E. de; BUZETTI, S. Doses e épocas de aplicação de nitrogênio em cobertura na cultura do feijoeiro de inverno. Cultura Agronômica, v.9, p.1-17, 2000.

SILVEIRA, P.M. da; DAMASCENO, M.A. Doses e parcelamento de K e de N na cultura do feijoeiro irrigado. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.28, p.1269-1276, 1993.

SORATTO, R.P.; SILVA, T.R.B. da; ARF, O.; CARVALHO, M.A.C. de. Níveis e épocas de aplicação de nitrogênio em cobertura no feijoeiro irrigado em plantio direto. Cultura Agronômica, v.10, p.89-99, 2001.

STONE, L.F.; SILVEIRA, P.M. da. Efeitos do sistema de preparo na compactação do solo, disponibilidade hídrica e comportamento do feijoeiro. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.34, p.83-91, 1999.

WUTKE, E.B. Adubação verde: manejo da fitomassa e espécies utilizadas no Estado de São Paulo. In: WUTKE, E.B.; BULISANE, E.A.; MASCARENHAS, H.A.A. (Coord.). Curso sobre adubação verde no Instituto Agronômico. Campinas: Instituto Agronômico, 1993. p.17-29. (Documentos, 35).