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XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro.
1 Aluna do Curso de Bacharelado em Ciências Biológicas do Departamento de Biologia, Universidade Federal Rural de
Pernambuco. Av. Dom Manuel de Medeiros, s/n, Dois Irmãos, Recife, PE, CEP 52171-900. E-mail: [email protected] 2 Doutorando do Programa de Pós Graduação em Ciências do Solo do Departamento de Agronomia, Universidade Federal Rural de
Pernambuco. Av. Dom Manuel de Medeiros, s/n, Dois Irmãos, Recife, PE, CEP 52171-900. 3 Professor Adjunto do Departamento de Agronomia e da Pós Graduação em Ciências do Solo, Universidade Federal Rural de
Pernambuco. Av. Dom Manuel de Medeiros, s/n, Dois Irmãos, Recife, PE, CEP 52171-900
Trabalho financiado por: CAPES, CNPq e UFRPE
Macronutrientes Disponíveis em Biofertilizante Com Extrato de
Levedura e Rocha Fosfatada e Potássica
Cíntia Caroline Gouveia da Silva1, Vinícius Gedeão Bezerra de Carvalho2, Newton Pereira Stamford3.
Introdução
A produção de biofertilizante a partir de rochas fosfatada e potássica tem como base disponibilizar
nutrientes para as plantas visando melhorar seu desenvolvimento e produtividade. Tais nutrientes podem
ser considerados: Fósforo (P) e Cálcio (Ca) presentes na apatita, e o Potássio (K) e Magnésio (Mg) que
ocorrem na biotita. Para solubilizar os nutrientes das rochas, é necessária a utilização de microrganismos
como o Acidithiobacillus, que na presença de enxofre produz ácido sulfúrico metabolicamente (Stamford
et al., 2008). O ácido sulfúrico por sua acidez (H+) vai agir nos minerais disponibilizando nutrientes para
o meio (He et al., 1996). O biofertilizante é um produto rico em nutrientes P, K, Ca e Mg, mas como nas
rochas não possuem Nitrogênio (N) em sua composição, deverá haver a adição de composto orgânico. O
nitrogênio é muito requerido pelas plantas, entretanto, é encontrado em pouca quantidade no solo (Santos
et al., 2008) e esta ligado principalmente a matéria orgânica do solo (MOS). No trabalho é proposto
adicionar N ao biofertilizante através do processo da fixação biológica. É adicionado ao produto,
bactérias diazotróficas de vida livre junto com a matéria orgânica a fim de fornecer energia para os
microrganismos, que são capazes de quebrar a tripla ligação do N atmosférico (Oliveira et al., 2008), e
posteriormente, será disponibilizado N para o biofertilizante. Para produção do bioprotetor, é adicionada
biomassa do fungo Cunninghamella elegans, que contem quitina e quitosana na sua parede celular.
Vários trabalhos comprovam a eficiência da quitosana no combate a fungos fitopatogênicos (Cia et al.,
2010; Di Piero & Guarda, 2008), contra bactérias (Dutta et al., 2009), entre outros. O trabalho propõe
avaliar a disponibilização de macronutrientes presentes no biofertilizante e bioprotetor composto por
extrato de levedura após incubação.
Material e métodos
A produção do biofertilizante foi realizada na horta do Departamento de Agronomia-UFRPE, campus
Dois Irmãos. Foi utilizado pó de rocha com P e K (BP + BK) e produzido a partir da apatita de Iracê-BA,
com 25% de P total e 1% de P disponível, e biotita xisto de Santa Luzia-PB, com 11% de K total e 0,1%
de K disponível. No canteiro foram adicionados 2000 kg de rocha fosfatada (RP) e potássica (RK), na
proporção 1:1, mais 200 kg de enxofre elementar. A mistura foi inoculada com a bactéria oxidante do
enxofre Acidithiobacillus, diluindo 1L de meio contendo o microrganismo, em 20L de água destilada, e
em seguida foi feita a pulverização em duas camadas. Cada camada de 20 cm contendo a mistura rocha
(RP + RK) mais enxofre. Após a inoculação, o canteiro foi coberto com lona de plástico preto, que
acelera a atuação da bactéria responsável pela oxidação do enxofre, cuja atividade é acelerada no escuro e
também evita o encharcamento se ocorrerem chuvas intensas durante o período de produção do
biofertilizante. A mistura (rocha/enxofre) foi irrigada diariamente, mantendo-se úmida em 80% da
retenção máxima (próxima a 80% da capacidade de campo). Em seguida foi adicionado ao produto com
rocha (R) + enxofre inoculado (S*) resíduo proveniente da indústria de cerveja (contendo extrato de
levedura Saccharomyces cereviseae), para fornecimento de matéria orgânica básica (MO) para produção
do biofertilizante misto (BNPK), utilizando a proporção percentual MO: BP+BK equivalente a 3:1. Em
seguida, foi realizada a inoculação com duas bactérias diazotróficas de vida livre, NFB 10001 e NFB
10003, selecionadas em trabalhos anteriores, para enriquecimento do teor de N do biofertilizante. As
diazotróficas que foram utilizadas estão armazenadas na coleção de isolados do Núcleo de Fixação
Biológica de N2 nos trópicos (NFBNT/UFRPE). Juntamente com a inoculação do material usando as
bactérias diazotróficas (NFB 10001 e NFB 10003) foi adicionada a matéria orgânica (melaço) como fonte
de energia prontamente disponível para essas bactérias se desenvolverem. Em seguida o canteiro foi
coberto com lona plástica, mantendo a umidade por um período de 30 dias (Figura 1). Após este período,
metade do produto (2000 kg) foi conduzido para secagem e armazenamento. Ao material (BNPK) que
permaneceu no canteiro (2000 kg) foi adicionada biomassa do fungo C. elegans, por diluição de 1L da
cultura (com células viáveis em torno de 108 mL -1), em 10L de água destilada, para o fornecimento da
quitosana ao produto visando a produção do bioprotetor (PNPK). Após incubação por 21 dias o produto
foi coletado, secado e armazenado para posterior utilização. Durante o período de incubação, foi realizada
a determinação de: pH (em água), P e K disponíveis e N total (Embrapa, 2009).
XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro.
Resultados e Discussão
Os teores de pH no BNPK aumentaram do tempo zero, variando de 5,4 para 6,31 aos 31 dias de
avaliação (Tabela 1). Conforme esperado, o pH do biofertilizante (BNPK) ficou dentro da faixa ideal de
pH, não superando o valor de 6,3. Já o teor de fósforo disponível no BNPK aumentou de 0,74g kg -1 para
1,34g kg-1 em 35 dias de incubação, comportamento similar ocorreu com o teor de potássio que passou de
0,71g Kg-1 para 1,32g Kg-1. Esses dados demonstram a ação da aplicação do Acidithiobacillus sobre as
rochas (fosfatada e potássica), liberando nutrientes P e K para o meio como demonstrado por Stamford et
al. (2008), que corroboram co os resultados encontrados neste trabalho. Assim como os nutrientes Ca e
Mg que também aumentaram seus teores trocáveis no BNPK com o passar do tempo (Tabela 1). Quanto
ao N total os resultados apresentados na tabela 1, demonstram o efeito da aplicação das bactérias
diazotróficas de vida livre NFB 10001 e 10003. O N total aumentou mais de 140% passando de 4,8g kg-1
para 11,7g kg-1. Estas bactérias, na presença de uma fonte de energia, promovem a quebra da tripla
ligação do N atmosférico, aumentando o N total do produto (Oliveira et al., 2008). Neste caso, a fonte de
energia utilizada foi o resíduo da indústria de cerveja, que além de fornecer energia para os
microrganismos, promove uma destinação final mais adequada para o resíduo, e aumenta a
disponibilidade de nutrientes no BNPK. Os teores de todos os elementos avaliados permaneceram
estáveis 35 dias após a aplicação do C. elegans (Tabela 2). Provavelmente a ação dos Acidithiobacillus
aplicados anteriormente foi reduzida devido ao longo tempo em que foram aplicados ao bioprotetor. De
acordo com Franco et. al.( 2011), o pequeno aumento no teor disponível de P pode ser devido a
disponibilização do polifosfato inorgânico provocada pela ação do C. elegans (Franco et al., 2011).
Agradecimentos
Agradecemos o suporte financeiro promovido pela CAPES, CNPq e UFRPE para realização deste
projeto, assim como a empresa Biotech pelo fornecimento do resíduo para a produção do biofertilizante
de do bioprotetor.
Referências
CIA P.; BENATO, E. A.; PASCHOLATI, S. F.; GARCIA, E. O. Quitosana no controle pós-colheita da
podridão mole em caqui ‘Rama Forte’. Bragantia, Campinas, v. 69, n. 3, p. 745-752, 2010.
DI PIERO, R. M.; GUARDA, M. V. Quitosana reduz a severidade da antracnose e aumenta a atividade da
glucanase em feijoeiro comum. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasilia. v 43, n 9, p 1121-1128, 2008.
DUTTA, P. K.; TRIPATH, S.; MEHROTRA, G. K.; DUTTA, J. Perspectives for chitosan based
antimicrobial films in food applications. Food Chemistry. v. 114, Issue 4, p 1173-1182, 2009.
EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Manual de análises químicas de solos,
plantas e fertilizantes. 2ª ed., p. 627, Brasília, 2009.
FRANCO, L.O.; ALBUQUERQUE, C.D.C.; STAMFORD, N.P.; LIMA, M.A.B.; TAKAKI, C.G.M.
Avaliação da atividade ácida e alcalina e acúmulo de fosfato inorganico em amostras de Cunninghamella
elegans. Analytica v.54, p.70-78, 2011.
HE ZL; BALIGAR VC; MARTENS DC; RITCHEY KD; KEMPER WD. Factors affecting phosphate
rock dissolution in acid soil amended with liming materials and cellulose. Soil Science Society of
American Journal, v. 60, p. 1596-1601, 1996.
OLIVEIRA, J. de P.; SILVA, M. L. R. B. da; LIRA, M. do C. C. P. de; BURITY, H. A. . Fixação do N2
associativa e em vida livre. Parte I – Fixação biológica do N2. In: FIGUEIREDO, M. do V. B.; BURITY,
H. A.; STAMFORD, N. P.; SANTOS, C. E. de R. e S. . Microorganismos de agrobiodiversidade: o novo
desafio para a agricultura. GUAÍBA: AGROLIVROS, p. 97 – 118, 2008.
STAMFORD, N. P.; IZQUIERDO, C. G.; FERNÁNDEZ, M. T. H.; MORENO, M. del C. M. .
Biofertilizantes de rochas fosfatadas e potássica com enxofre e Acidithiobacillus. Parte III – Matéria
orgânica e biofertilizantes. In: FIGUEIREDO, M. do V. B.; BURITY, H. A.; STAMFORD, N. P.;
SANTOS, C. E. de R. e S. . Microrganismos e agrobiodiversidade: o novo desafio para a agricultura.
GUAÍBA: AGROLIVROS, p. 401 – 420, 2008.
XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro.
Figura 1.: Canteiro de produção do biofertilizante protegido com lona escura
Tabela 1 – Teores de pH, P e K disponíveis, Ca e Mg trocáveis e N Total no Biofertilizante misto
(BNPK)
Tempos (Dias)
pH N-total P K Ca Mg
H2O (1:2,5) ------------------------------ g kg-1 --------------------------------------
0 5,45 4,8 0,74 0,71 0,27 0,37
7 5,66 5,6 0,82 1,03 0,28 0,38
14 5,92 7,2 0,99 1,23 0,30 0,41
21 6,10 8,5 1,21 1,26 0,32 0,40
28 6,22 10,3 1,27 1,27 0,35 0.42
35 6,30 11,7 1,34 1,32 0,36 0,42
Tabela 2 – Teores de pH, P e K disponíveis, Ca e Mg trocáveis e N Total no Bioprotetor (PNPK)
Tempos (Dias)
pH N-total P K Ca Mg
H2O (1:2,5) ------------------------------ g kg-1 --------------------------------------
0 6,30 11,7 1,34 1,32 0,36 0,42
7 6,27 10,8 1,36 1,34 0,37 0,43
14 6,47 11,3 1,38 1,38 0,36 0,41
21 6,42 11,5 1,38 1,34 0,36 0,44