Efeito do Rhizobium no crescimento e desenvolvimento inicial da soja

Eduardo dos Santos Silveira (Univag); Douglas Onghero Ribeiro (Univag); Eloiza Cristina Catelan (Univag); Jeferson Luiz Dallabona Dombroski (Univag).

Resumo A fixação biológica de nitrogênio é o processo através do qual o nitrogênio atmosférico (N2, forma não absorvida pelas plantas) é reduzido a NH3 por bactérias do gênero Rhizobium, dentro de estruturas especiais desenvolvidas nas raízes, chamadas nódulos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a nodulação nas raízes e o metabolismo nitrogenado com seu efeito sobre o crescimento inicial da soja. Para o desenvolvimento, o solo foi altoclavado e arranjado em vasos estéreis, posteriormente adubados. Em cada vaso foram dispostas 10 sementes de soja, sendo que, inoculadas com 5g do inoculante nos tratamentos 4 e 5. Nos tratamentos 2 e 5 foi acrescido a adubação sulfato de amônia no plantio, após 20 dias e 40 dias. Após cada período foram analisadas massa total, massa da raiz, massa da parte aérea, altura, área foliar, massa foliar e quantidade e desenvolvimento dos nódulos. Pelos resultados obtidos pode-se concluir que a utilização do inoculante na soja apresentou promissores resultados para aumentar a nodulação de raízes e promover o crescimento de plantas, isto se comparadas aos tratamentos que não foram inoculados, mas apenas adubados com Sulfato de amônia. Palavra Chave: Fixação biológica, Nitrogênio, Rhizobium, Soja.

Introdução Soja é um grão rico em proteínas (família Fabaceae), cultivado como

alimento tanto para humanos quanto para animais. A palavra soja vem do japonês

shoyu. A soja é nativa do sudoeste da Ásia.

O Brasil é o segundo maior produtor de soja do mundo, vindo atrás apenas

dos Estados Unidos. Outros grandes produtores são a Argentina, a China e a Índia.

A produção mundial de soja em 2004 foi de 190 milhões de toneladas. O óleo de

soja é o mais utilizado pela população mundial no preparo de alimentos. Também é

extensivamente usado em rações animais. Outros produtos derivados da soja

incluem óleos, farinha, sabão, cosméticos, resinas, tintas, solventes e biodiesel.

É uma das plantações que estão sendo geneticamente modificadas em larga

escala, e a soja transgênica está sendo utilizada em um número crescente de

produtos. Atualmente, 80% de toda a soja cultivada para o mercado comercial é

transgênica.

O relatório State of Food Insecurity in the World 2004 da Organização das

Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (Food and Agriculture Organization,

FAO) revela que 840 milhões de pessoas vivem em estado de fome crônica e 8,8

milhões morrem de fome todos os anos no planeta. Pesquisas que propiciem melhor

aproveitamento das qualidades da soja, segundo especialistas, podem ser de

grande importância para amenizar o problema. Isso porque a soja tem todos os

aminoácidos necessários à manutenção da saúde.

A agricultura é um setor importante para o Brasil. E a soja é seu carro-chefe.

Segundo estimativas da Confederação da Agricultura e Pecuária do Brasil (CNA) e

do Centro de Estudos Avançados em Economia Aplicada da Universidade de São

Paulo (Cepea/USP) cada real gerado no campo resulta na geração de 2,56 reais em

setores como os de beneficiamento, de transporte e de comercialização.

As leguminosas possuem o mecanismo simbiótico mais sofisticado e

eficiente entre as associações de plantas superiores com bactérias fixadoras de N2 e

as leguminosas de grão e forrageiras têm papel importante na agricultura tropical. O

sucesso da soja no Brasil se deve a um programa de melhoramento direcionado à

obtenção de cultivares com alta produção sem adubação nitrogenada e ao

desenvolvimento em paralelo de inoculantes contendo rizóbios adaptados às

condições e solos brasileiros. O avanço da soja para os cerrados se deve, além da

identificação e solução dos problemas de fertilidade, principalmente à obtenção de

inoculantes novos capazes de competir com a microflora de um ecossistema

perturbado após a conversão dos cerrados em terras de cultura.

A biologia do solo oferece inúmeras alternativas para o desenvolvimento de

novas biotecnologias que visam substituir sistemas agrícolas tradicionais baseados

no crescente uso de fertilizantes químicos e agrotóxicos. Devido ao alto custo dos

fertilizantes nitrogenados (70% dos custos dos fertilizantes), a fixação biológica de

nitrogênio que permite o uso, pelas plantas, do N2 molecular da atmosfera, é o

processo mais estudado na biologia do solo, e os desenvolvimentos da biotecnologia

moderna em muito contribuíram para os progressos recentes neste campo. A

agricultura tropical não só é sujeita à erosão e, portanto, menos apropriada para

agrossistemas baseados em uso intensivo de fertilizantes; ela ainda oferece

umidade e temperaturas ótimas durante todo o ano para a atividade microbiológica.

Visto que a soja é importante para o Brasil e para o mundo, a produção em

larga escala exige melhoramento das técnicas de plantio, desta forma, o Rhizobium

é um grande “adubo” para desenvolvimento das plantas e conseqüentemente para

bons resultados na colheita.

Materiais e Métodos O projete iniciou no dia 26/04/06, no qual foi realizada a esterilização dos

vasos em solução de água sanitária a 20% durante 12 horas, e da terra em

autoclave com temperatura até atingir 120°C por 45 minutos. Em cada vaso a

adubação foi com 20g de supersimples e 3g de KCl.

No dia 28/04 a semente de soja foram preparadas com 5g de inoculante

para ser colocado nos tratamentos 4 e 5. Em seguida foram plantada 10 sementes

de soja por vaso, e no mesmo dia ocorreu a primeira aplicação de sulfato de amônia,

preparado em uma solução de 1L de água com 3g de sulfato de amônia para ser

aplicado 100ml da solução nos tratamentos 2 e 5. Vinte dias após a primeira

aplicação, no dia 18/05 foi feita a segunda aplicação com a mesma solução de

sulfato de amônia nos tratamentos 2 e 5.

A semeadura, a adubação e a aplicação de sulfato de amônia foram

realizadas de acordo com as condições para cada tratamento, sendo estas:

1º Solo estéril, sem inoculante, sem nitrogênio - a base para a análise e comparação

dos demais tratamentos;

2º Solo estéril, sem inoculante, com nitrogênio - indicará se a planta é capaz de

retirar do solo o nutriente sem a intervenção do inoculante;

3º Solo comum, sem inoculante, sem nitrogênio – indicará há presença do

Rhizobium no solo pela a presença ou ausência de nódulos simbióticos nas raízes.

4º Solo estéril, com inoculante, sem nitrogênio - Possibilitará observar a formação de

nódulos, onde será convertido o nitrogênio gasoso da atmosfera em amônia para

planta;

5º Solo estéril, com inoculante, com nitrogênio - Este tratamento evidenciará se o

Rhizobium se desenvolveu nas raízes das plantas de soja, de acordo com a

presença e o número de nódulo, ou se a planta absorveu o nitrogênio fornecido

como nutriente pela adubação.

Vinte dias após o plantio, no dia 19/05, foi feita a segunda aplicação de

Sulfato de amônia, e logo, no dia 24/05 foi realizada a primeira análise em

laboratório onde foram avaliados os seguintes itens: massa total, massa da raiz,

massa da parte aérea, altura, área foliar, massa foliar e nódulo.

No dia 07/06 ocorreu a terceira aplicação de sulfato de amônia, dois dias

após, no dia 09/06, foi realizada a segunda analise em laboratório, onde foi

observado os mesmos itens da primeira analise, contudo observando o

desenvolvimento da quantidade e verificação da coloração dos nódulos.

Resultados e Discussões 1º Tratamento testemunha; com o solo estéril e sem inoculante, sem

nitrogênio o tratamento serviu de base para analisar dos demais experimentos.

Apresentou aspecto pouco amarelado e pouco desenvolvimento.

2º Tratamento; solo estéril, sem inoculante e com nitrogênio a planta não

desenvolveu nódulos nas raízes e apresentou pouco desenvolvimento em relação

ao tratamento 4.

3º Tratamento; solo comum, sem inoculante e sem nitrogênio. As

bactérias (Rhizobuim) estavam presentes no solo, mas em pouca quantidade, isto se

repete para os nódulos. Com a raiz mais desenvolvida do que a parte aérea e pouco

desenvolvimento em relação à testemunha.

4º Tratamento; solo estéril, com inoculante e sem nitrogênio. O Rhizobium

inoculado formou nódulos simbióticos nas raízes. Sendo o tratamento de melhor

desenvolvimento.

5º Tratamento; solo estéril, com inoculante e com nitrogênio, devido há

presença de nitrogênio a planta desenvolveu poucos nódulos simbióticos nas raízes,

mesmo com a presença da bactéria.

Tabela 1: Massa total das amostras dos experimentos

Massa Total (grama) 1ª Analise 2ª Analise Tratamento 1 2,3038 6,8302 Tratamento 2 2,0389 5,7432 Tratamento 3 2,3492 2,9718 Tratamento 4 2,7855 9,4356 Tratamento 5 2,1842 5,7991

Tabela 2: Massa da raiz das amostras dos experimentos

Massa da Raiz (grama) 1ª Analise 2ª Analise Tratamento 1 1,1500 4,27 Tratamento 2 0,7382 1,2470 Tratamento 3 1,2487 1,4845 Tratamento 4 1,4001 3,7165 Tratamento 5 0,8682 1,8338

Tabela 3: Massa da parte aérea das amostras dos experimentos

Massa da Parte Aérea (grama) 1ª Analise 2ª Analise Tratamento 1 1,2129 2,7876 Tratamento 2 1,3824 4,5483 Tratamento 3 1,0745 1,4843 Tratamento 4 1,4073 5,5360 Tratamento 5 1,3045 3,9529

Tabela 4: Altura das amostras dos experimentos

Altura (centímetros) 1ª Analise 2ª Analise Tratamento 1 19 37,5 Tratamento 2 20,75 39 Tratamento 3 24 63 Tratamento 4 27,75 58 Tratamento 5 22,6 39

Tabela 5: Área foliar e massa foliar das amostras dos experimentos

Área foliar (cm2) Massa foliar (g) 1ª Analise 2ª Analise 1ª Analise 2ª Analise Tratamento 1 11,7 15,25 0,4072 1,5443 Tratamento 2 9,85 24,05 0,4443 2,2099 Tratamento 3 12 8,95 0,5680 0,8473 Tratamento 4 13,55 22,65 0,7485 3,9949 Tratamento 5 12,04 23,3 0,5887 2,6836

Tabela 6: Quantidade de nódulos seus pesos

Nódulos 1ª Analise 2ª Analise Peso (g) Tratamento 1 0 0 0 Tratamento 2 0 0 0 Tratamento 3 0 5 0,1531 Tratamento 4 13 25 0,4849 Tratamento 5 6 16 0,1177

Conclusão

É importante enfatizar que o processo de nodulação e atividade dos nódulos

resultantes da interação soja-Rhizobium é bastante dependente das condições

ambientais e especialmente das práticas culturais empregadas, como a correção de

acidez do solo, a aplicação de fertilizantes químicos e o uso de implementos

mecânicos que causam distúrbios no solo. Todos esses fatores podem alterar

expressivamente o processo.

Pelos resultados obtidos pode-se concluir que a utilização do inoculante na

soja apresentou promissores resultados para aumentar a nodulação de raízes e

promover o crescimento de plantas, isto se comparadas aos tratamentos que não

foram inoculados, mas apenas adubados com Sulfato de amônia.

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