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4 – Fixação do Nitrogênio

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4.1 - Introdução

Nitrogênio: requerido em grande quantidade pelas plantas

Fontes

Nitrogênio do solo

FBNFertilizantes

Nitrogênio: abundante na natureza

(Fonte: Hungria et al., 1994)

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Ciclo do NitrogênioCiclo do Nitrogênio

(Fonte: Adaptado de www.ciagri.usp.br)

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Ar atmosférico N2

Microorganismosfixadores

Forma amoniacalutilizável pelas plantas

De maneira geral a fixação simbiótica supre de 40 a 85% das

necessidades das plantas em NITROGÊNIO

Quantidades desprezíveisaté 150 a 200 kg/ha

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Gêneros importantes:

- Allorhizobium;

- Azorhizobium;

- Bradyrhizobium**;

- Mesorhizobium;

- Rhizobium**;

- Sinorhizobium

** Mais importantes para a

fixação de nitrogênio.

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1ª Fábrica de inoculantes no Brasil

1956 em Pelotas (RS)

Produção de inoculantes

Assistência Técnica do Grupo da Secretaria da Agricultura do RS

Fonte: Cardoso et al. (1992)

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4.2 – Formação e funcionamento dos nódulos

- Desenvolvimento dos pelos radiculares;

- Eliminação de exudatos atração das bactérias

- Encurvamento dos pelos radiculares;

- Formação do filamento de infecção;

- Penetração das bactérias;

- Desenvolvimento e crescimento dos nódulos.

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Figura: Início da formação de nódulo radicular em uma planta leguminosa

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Figura: Nódulos já formados

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Figura: Nódulos já formados

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NNóódulos ativosdulos ativos

- Coloração interna do nódulo Vermelha

Leghemoblobina

- Bactérias através da NITROGENASE

Quebram a tripla ligação do N2

até reduzí-lo a NH3

- Incorporados íons H+ NH4Incorporados às

proteínas

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4.3 – Fatores que interferem na associação

4.3.1 – Fatores do solo

- Acidez do solo

-- A maioria das bactérias fixadoras de N são pouco tolerantesa acidez do solo;

-- A simbiose das leguminosas é mais sensível à acidez

do solo que a planta ou a bactéria individualmente.

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-- A falta de nodulação: acidez

própria acidez

falta de cálcio

-- É interessante ressaltar que muitos nutrientes têm sua

disponibilidade diminuída em condições de elevada

acidez ou baixo pH.

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- Cálcio e Magnésio

-- O teor de cálcio está relacionado com o encurvamento dospelos radiculares;

-- Crescimento celular: a lamela média é constituída por pectatos de cálcio e magnésio.

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- Nitrogênio mineral disponível

-- A presença de N mineral no solo pode interferir na iniciação

e desenvolvimento dos nódulos;

-- Excesso de Nitrato pode:

Diminuir a intensidade na deformação dos pêlos radiculares;

Diminuir a adesão do rizóbio às paredes dos pêlos;

Diminuir o número de cordões de infecção e aumentandoo número de abortos dos eventos iniciais de infecção.

Fonte: Franco e Dobereiner (1988).

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Figura: Efeito de N mineral (sulfato de amônio) na nodulação do feijoeiroem Siqueira Campos (PR). (IAPAR, 1989).

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- Micronutrientes

Ferro e Molibdênio

-- Constituintes da enzima NITROGENASE

Redução do N2

-- Menor síntese de nitrogenase

Redução na fixação biológica do N2

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Em Minas Gerais Aumento na produtividade com

aplicações foliares de Mo em

doses de 70 a 80 g/ha

em feijão

Cobalto

Está associado ao funcionamento da LEGHEMOGLOBINA

Transporte de O2

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- Outros Nutrientes

Fósforo, potássio e outros são importantes para a fixação simbiótica.

Figura: Efeito de doses de fósforona nodulação do feijãoIAPAR (1989).

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Figura: Desenvolvimento de nódulo junto aos grânulos de superfosfato triploem raízes de feijão (IAPAR, 1989).

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4.3.2 - Temperatura

-- Os microrganismos que realizam a fixação são denominados

mesófilos

T oC< <10 oC 37 oC

-- Temperaturas ótimas ao redor de 30 oC

-- Alguns toleram temperaturas mais altas como é o caso doRhizobium tropici para o feijão em relação ao Rhizobiumleguminosarum bv. phaseoli.

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4.3.3 - Umidade e aeração

A deficiência hídrica ou falta de aeração pode interferir provocando:

- Diminuição da infecção dos pêlos radiculares pelo rizóbio;

- Redução no crescimento podendo até inibir por completo

a produção de nódulos.

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4.4 - Especificidade

Existe especificidade entre planta e bactéria.

- Soja: Rhizobium japonicum

- Feijão: Rhizobium leguminosarum bv. PhaseoliRhizobium tropici

- Tremoço: Rhizobium lupim

- Alfafa: Rhizobium melioti

90% da produção brasileira de inoculantes é destinado paraa cultura da soja.

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Figura: Potencial de fixação de N de estirpes de rizóbio em feijoeirocv. Carioca (IAPAR, 1989).

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4.5 – Inoculantes e Inoculação

Inoculante: veículo contendo grande quantidade de bactérias

normalmente 108 ou 109 rizóbios/g do produto.

Veículo: turfa ou líquido

Inoculação: é a prática que permite a colocação das bactérias

em contato com as sementes.

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Tabela: Início da fixação de N em alguns cultivares de feijão inoculados commistura de cinco estirpes de Rhizobium leguminosarum bv phaseoli. (IAPAR, 1989).

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Inoculantes

Hungria e Campos (2000)

- Turfosos ----------------- 55,6%

- Líquidos ------------------ 41,5%

- Pó molhável ------------ 2,9%

Nos últimos anos parece existir preferência por parte do agricultor

na utilização de inoculante na forma líquida.

Turfoso maior proteção para as bactérias

29http://www.anpii.org.br/a-evolucao-da-producao-de-inoculantes-no-brasil/

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http://bs.sede.embrapa.br/2014/relatorios/cerrados_2014_fixacao-nitrogenio.pdf

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Tipos de inoculação

- No solo

Pouco usado em função das dificuldades práticas de realização.

- Na semente

É a maneira mais utilizada em função da praticidade.

Inoculante sementestambor giratório

betoneira

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Turfoso Líquido

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Cuidados

- Adquirir o inoculante de Laboratórios registrados no Ministério daAgricultura;

- Deve ser verificado o prazo de validade do produto;

- Conservar o inoculante em local de baixa luminosidade;

- Entre a produção e a utilização o inoculante deve ser

conservado em temperaturas entre 5 e 10 oC;

- No caso do tratamento de sementes, realizar a inoculaçãocomo última operação.

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4.6 – Avaliação da eficiência da inoculação

Pode ser feita através:

- Contagem do número de nódulos;

- Peso dos nódulos secos;

- Coloração dos nódulos;

- Teores de N nas folhas;

- Produtividade da cultura.

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Inoculação de Sementes em Gramíneas

Estudos estão sendo realizados

Viabilidade

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Azospirillum brasilense

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Bactérias Azospirillum lipoferumAzospirillum brasilenseAzospirillum fluminensis e outros

As bactérias ocupam o espaço intercelular, nãopenetrando no interior das células;

Em cana a contribuição média é de 40% em termos de fornecimento de N na fixação;

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Além da fixação de N existe também o efeito de fitohormônios e aumento na absorção de água e nutrientes;

Dependendo da quantidade de N disponível no soloexiste diferença na resposta à inoculação semelhanteao que ocorre com as leguminosas.

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Em Ponta Grossa – PR, a contribuição do Azospirillumbrasilense foi de 30% a mais de grãos de milho;

Em Botucatu – SP a inoculação da bactéria + 40 kg/ha de Nproduziu o equivalente a aplicação de 80 kg/ha de N em milho.

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Em milho, o Azospirillum seropedicum aumentou em 400 kg/haa produção de grãos em relação ao tratamento testemunha seigualando à utilização de 40 kg/ha de N;

Existem 5 estirpes de bactérias sendo produzidas emlaboratórios, que deverão disponibilizar inoculante paraCana-de-açucar e outras culturas.

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ComSem

Selvíria – MS (2010/11)

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ComSem

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Sem Azospirillum

(3.056 kg/ha)

Com Azospirillum

Produtividade: 26% superior aonão inoculado

(3.839 kg/ha)