Nome do Projeto
Formas de aplicação de um inoculante com Azospirillum brasilense associadas a doses de nitrogênio na cultura do milho e trigo
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
31/05/2023 - 31/05/2025
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
A cadeia produtiva de alimentos deve tornar-se cada vez mais eficiente e sustentável nas próximas décadas. Novas tecnologias como o uso de bactérias diazotróficas associadas à adubação nitrogenada tendem a elevar os patamares produtivos das culturas e reduzir os efeitos negativos ao ambiente provocados pela aplicação de fertilizantes nitrogenados sintéticos. Nesse sentido, o objetivo do presente trabalho será avaliar o efeito de diferentes formas de aplicação de um inoculante com Azospirillum brasilense associadas a doses de nitrogênio, sobre a produtividade do milho e trigo em um Argissolo e um Planossolo, localizados no município de Capão do Leão - RS. O delineamento experimental será o de blocos casualizados em esquema fatorial 4×4, englobando quatro formas de aplicação de Azospirillum brasilense (controle; inoculação via sulco de semeadura; inoculação na semente e inoculação via foliar) e 4 doses de nitrogênio (0, 75, 150 e 225 kg ha-1 de N). A evolução das quantidades de N mineral (NH4+ e NO2- + NO3-) do solo será realizada em amostras coletadas periodicamente nas camadas de 0 a 10, 10 a 20 e 20 a 40 cm. Na cultura do milho, as variáveis analisadas serão a massa seca de raízes, nitrogênio do tecido radicular, massa seca da planta, nitrogênio da massa seca da planta, índice de clorofila da folha, diâmetro do colmo, altura de inserção da primeira espiga, altura de planta, número de grãos por espiga, massa de 100 grãos, nitrogênio no grão e a produtividade de grãos. Na cultura do trigo, pretende-se analisar a massa seca de raízes, nitrogênio do tecido radicular, massa seca da planta, nitrogênio da massa seca da planta, índice de clorofila da folha, número de perfilhos por planta, número de espigas por metro quadrado, número de grãos por espiga, nitrogênio do grão, rendimento de grãos, massa de mil grãos e peso hectolitro. Tanto no milho como no trigo, a eficiência de uso do nitrogênio será determinada considerando a razão entre a diferença da produção de grãos com fertilizante nitrogenado (com ou sem inoculação) e sem fertilizante nitrogenado pela quantidade em kg de N aplicado. Espera-se que os resultados desse projeto sejam positivos e que se possa, através deles, recomendar a melhor forma de aplicação do inoculante com Azospirillum brasilense associada a menor dose de nitrogênio reduzindo assim o passivo ambiental e os custos de produção proporcionados pelo uso de ureia no meio rural.

Objetivo Geral

O objetivo geral do presente trabalho será avaliar o efeito de diferentes formas de aplicação de um inoculante com Azospirillum brasilense associadas a doses de nitrogênio, sobre a produtividade do milho e trigo em um Argissolo e um Planossolo, localizados no município de Capão do Leão – RS.

Justificativa

Atualmente o Brasil é um dos maiores produtores e exportadores de alimentos do mundo. Classificado como quarto maior produtor de grãos, o País fica atrás apenas da China, Estados Unidos e Índia (FAOSTAT, 2020). Nesse cenário, as altas produtividades se sustentam, sobretudo, a partir de técnicas que visem a melhor utilização de recursos, como o solo e a água.
No tocante ao solo, a literatura relata sobre a importância de se construir um bom perfil de solo, mais uniforme e com altos níveis de nutrientes. Dentre os nutrientes mais demandados em cultivos agrícolas podemos citar o nitrogênio (N). Este nutriente faz parte da molécula de clorofila, aminoácidos e proteínas, de diversas enzimas que estão ligadas ao crescimento e desenvolvimento das plantas, e atua em processos vitais da planta, tais como, fotossíntese e respiração (MALAVOLTA, 2006). Todavia, apesar dos fertilizantes nitrogenados serem a principal forma de reposição do N em sistemas agrícolas, sua utilização implica em aumento no consumo de energia fóssil e nas emissões de gases de efeito estufa (GEE) do solo, sendo o mais importante, o óxido nitroso (N2O) (HARRISON; WEB, 2001; DOBBIE; SMITH, 2003; SAMSON et al., 2005).
Nesse contexto, estudos propondo alternativas para a nutrição das plantas, como é o caso do uso de inoculantes com Azospirillum brasilense são fundamentais, dado o caráter complexo das interações entre esses microrganismos com o solo, planta, manejo e ambiente. Assim, testar diferentes formas de aplicação de inoculantes associando ou não a diferentes doses de nitrogênio pode trazer grande contribuição na redução da adubação nitrogenada de culturas agrícolas cultivadas principalmente em solos de terras altas e terras baixas.

Metodologia

Os experimentos serão conduzidos no Centro Agropecuário da Palma, pertencente à Universidade Federal de Pelotas (UFPel), no município de Capão do Leão (RS), cujas coordenadas geográficas são: 31º 48’ 2,5’’ de latitude sul e 52º 30’ 19,5’’ de longitude oeste (Argissolo) e, 31º 48’ 28,42’’ de latitude sul e 52º 28’ 45,80’’ de longitude oeste (Planossolo). O clima da região, segundo a classificação de Köppen é do tipo Cfa, ou seja, subtropical úmido com verões quentes.
Em maio de 2023 as áreas serão preparadas através das seguintes operações: 1) aração profunda com arado de discos; 2) aplicação de calcário na dose recomendada pela Comissão de Química e Fertilidade do Solo RS/SC (2016); 3) gradagem para incorporar o calcário ao solo; 4) semeadura a lanço de aveia preta na densidade de 100 kg ha-1 e 5) gradagem leve para incorporar as sementes ao solo.
Antes da instalação dos experimentos (outubro de 2023), serão coletadas amostras de solo nas camadas 0-10 e 10-20 cm onde serão determinados as principais características químicas (TEDESCO et al., 1995) e físicas do solo (EMBRAPA, 1997).
O delineamento experimental utilizado será o de blocos casualizados em esquema fatorial 4×4, englobando quatro formas de aplicação de A. brasilense (controle; inoculação via sulco de semeadura; inoculação na semente e inoculação via foliar) e 4 doses de nitrogênio (0, 75, 150 e 225 kg ha-1 de N).
O efeito dos tratamentos sobre a dinâmica do N mineral do solo será avaliado em amostras coletadas periodicamente nas camadas de 0 a 10, 10 a 20 e 20 a 40 cm com trado calador. A periodicidade das coletas de solo será estabelecida conforme as condições climáticas e os teores de N mineral serão determinados após extração com KCl 1M, destilação em semi-micro Kjeldahl e titulação com H2SO4 (TEDESCO et al., 1995).
O acúmulo de N pelas culturas será avaliado na raiz, parte aérea e grãos de cada cultura. No milho, serão coletadas quatro plantas na área útil de cada parcela em 4 estádios fenológicos da cultura (V3: terceira folha; V6: sexta folha, VT: pendoamento; R6: maturação fisiológica). No trigo, serão colhidos três segmentos de linha de 0,5 m linear, estabelecidos aleatoriamente dentro da área útil de cada parcela, nos estádios de perfilhamento, alongamento do colmo, espigamento/florescimento e maturação fisiológica. A produção de MS das culturas será obtida por secagem em estufa a 65 oC até massa constante. As amostras secas serão pesadas para determinação do conteúdo de MS. Após a secagem, uma subamostra de raiz, parte aérea e grãos será moída em moinho de facas e depois em moinho de bolas (<100 mesh) para determinar a concentração de N total por combustão seca (Flash EA 1112, Thermo Finnigan, Milan, Italy).
Paralelo as avaliações de acúmulo de N na parte aérea das culturas e, nos mesmos estádios fenológicos, será quantificado o índice de clorofila na folha. As avaliações serão realizadas com o auxílio de um clorofilômetro da marca comercial ClorofiLOG® modelo CFL 1030, produzido pela Falker Automação Agrícola, o qual expressa os resultados em um índice próprio denominado ICF (Índice de Clorofila Falker) (FALKER, 2008). As leituras serão feitas no terço inferior, médio e superior da última folha totalmente aberta em cada planta de avaliação.
O rendimento de grãos de milho será determinado em área de 14 m2, colhendo-se as plantas de quatro linhas centrais de cada parcela, desprezando-se 0,5 m em cada extremidade. Para o trigo, será colhido 14 linhas da área útil com 4 m de comprimento, totalizando 9,6 m2 por parcela. A produção final de grãos das duas culturas será corrigida para 13% de umidade.
A eficiência agronômica de uso do N será determinada segundo FAGERIA & BALIGAR (2005), em que EA = (PGcf - PGsf)/(QNa), onde EA é a eficiência agronômica (kg kg-1); PGcf, a produção de grãos em kg com fertilizante nitrogenado (com ou sem inoculação); PGsf, a produção de grãos em kg sem fertilizante nitrogenado; e QNa, a quantidade em kg de N aplicado.
Os resultados obtidos nos experimentos com milho e trigo serão avaliados estatisticamente pela análise de variância, utilizando o teste F em nível de significância de 5 %. Quando os valores de F forem significativos, as médias dos fatores qualitativos (formas de aplicação do inoculante com Azospirillum brasilense) serão comparadas entre si pelo teste de Tukey. Para avaliar o efeito das doses crescentes de nitrogênio, será realizado uma análise de regressão polinomial, testando-se os modelos linear e quadrático. Tanto o teste de médias quanto a análise de regressão serão avaliados em nível de significância de 5 %. Todas as análises estatísticas serão realizadas utilizando o pacote estatístico SISVAR® (FERREIRA, 2011).

Indicadores, Metas e Resultados

1) Gerar um conjunto de informações que possibilitem recomendar uma ou mais formas de aplicação do inoculante com Azospirillum brasilense associada a menor dose de N afim de proporcionar os maiores benefícios agronômicos nas culturas agrícolas estudadas;
2) Reduzir em pelo menos 30% o uso de uréia em culturas agrícolas de inverno e verão apenas associando o inoculante com Azospirillum brasilense aplicado sob diferentes formas com baixas doses de N;
3) Proporcionar o treinamento, na área do projeto, de discentes de Graduação e Pós-graduação da UFPel.
4) Publicar artigos científicos em periódicos de qualidade destacada.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
CLAUDIA LIANE RODRIGUES DE LIMA1
DAIANE APARECIDA KREWER
EZEQUIEL CESAR CARVALHO MIOLA2
FILIPE SELAU CARLOS1
Gederson Waldow Venzke
Jaqueline Lübke Weege
KETRILY KILLYS MARTINS SARAIVA
LIZETE STUMPF1
OTÁVIO ALVES SIMÕES
ROGERIO OLIVEIRA DE SOUSA1

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