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FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA E AMBIENTAL RESPOSTA DO FEIJÃO CAUPI À INOCULAÇÃO COM RIZÓBIO E DOSES DE MOLIBDÊNIO BACHAREL EM ENGENHARIA AGRÍCOLA E AMBIENTAL CLARA ALVES OLIVEIRA Rondonópolis, MT 2018

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FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E TECNOLÓGICAS

CURSO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA E AMBIENTAL

RESPOSTA DO FEIJÃO CAUPI À INOCULAÇÃO

COM RIZÓBIO E DOSES DE MOLIBDÊNIO

BACHAREL EM ENGENHARIA AGRÍCOLA E AMBIENTAL

CLARA ALVES OLIVEIRA

Rondonópolis, MT – 2018

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RESPOSTA DO FEIJÃO CAUPI À INOCULAÇÃO COM

RIZÓBIO E DOSES DE MOLIBDÊNIO

por

Clara Alves Oliveira

Trabalho de curso apresentado à Universidade Federal de Mato Grosso como parte dos

requisitos do Curso de Graduação em Engenharia Agrícola e Ambiental para obtenção do

título de Bacharel em Engenharia Agrícola e Ambiental

Orientador: Profº. Dr. Salomão Lima Guimarães

Rondonópolis, Mato Grosso – Brasil

2018

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Dedicatória

A Deus, que me capacitou e me deu forças em todos os momentos, para alcançar mais

esse sucesso em minha vida.

Aos meus pais, que me deram todo o suporte necessário para que eu pudesse alcançar

êxito em minha jornada.

Aos meus avós, que nunca mediram esforços para me auxiliarem em tudo o que

precisei.

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AGRADECIMENTOS

A Deus, por me amar incondicionalmente e ser a luz do meu caminho.

Aos meus pais, Fátima Alves e Adivaldo Salviano, que com seu exemplo me fizeram ser

quem sou hoje, e por fazerem parte de toda a minha trajetória, estando comigo nos momentos

bons e também nos mais difíceis, me dando suporte, amor e ânimo, não me deixando nunca

desistir.

Aos meus avós, Helena Buzzo e Sebastião Alves, por sempre estarem presentes em minha

vida e por me incentivarem a ser o melhor que posso ser.

Aos meus familiares, por me acompanharem e torcerem pelo meu sucesso.

Ao professor Dr. Salomão Lima Guimarães, por sua orientação, pelo conhecimento

transmitido, pela confiança em mim depositada e por sua paciência.

À professora Dra. Edna Maria Bonfim-Silva, pelo auxílio durante a realização deste trabalho.

Aos demais professores do curso de Engenharia Agrícola e Ambiental, por sempre darem o

melhor de si para partilhar com os alunos do conhecimento que transportam.

À minha amiga Laura, que me auxiliou durante todas as etapas desse trabalho, e também aos

meus amigos Aline Sabóia, Melkezedeque Lira, Hederson Sabóia, Phellype Ormay, Jayson

Carrijo, Sérgio Koswosky, Matheus Winkler, Daverson Oliveira, Anderson Serafim, Aline

Fagundes, Wlly Cristiny, Daniela Zorzo, Otoniel Norato e Christian Matheus, que estiveram

presentes ao longo de minha trajetória acadêmica, e que agora fazem parte de minha

conquista.

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“Suba o primeiro degrau com fé. Não é necessário que você veja toda

a escada. Apenas dê o primeiro passo.”

Martin Luther King

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RESUMO

O feijão caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp) é uma cultura com grande potencial econômico

no país. No entanto, a maior parte da produção está ligada à agricultura familiar, sendo

escasso o investimento em inovações tecnológicas para a cultura, o que impulsiona

tecnologias alternativas como a inoculação com bactérias diazotróficas. Dessa forma,

objetivou-se avaliar o desenvolvimento do feijão caupi em função da inoculação com rizóbio

e a aplicação de doses de molibdênio. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em

vasos com volume de 2 dm3, utilizando Latossolo Vermelho distrófico como substrato. Foi

empregado o delineamento em blocos casualizados, seguindo o esquema fatorial 5x2, sendo 5

doses de molibdênio (0, 40, 80, 120 e 160 g ha-1

) e duas estirpes de bactérias diazotróficas

(MT15 e BR3267), com 5 repetições, totalizando 50 unidades experimentais. Foram coletados

dados de altura de planta, diâmetro de colmo, índice de clorofila Falker, número de vagens

por planta, número de nódulos, massa seca da parte aérea, volume de raiz, massa seca de raiz,

massa seca de nódulos, massa seca total (parte aérea+raiz), número de grãos por vagem e

massa seca de grãos. Os dados foram submetidos à análise de variância e, quando

significativos ao teste de regressão e Tukey pelo programa estatístico Sisvar. Das variáveis

analisadas, o índice de clorofila Falker, massa seca da parte aérea, número de vagens e massa

seca de nódulos apresentaram diferença significativa para a estirpe BR 3267. Isoladamente, as

doses de molibdênio não apresentaram influência sobre as variáveis analisadas, bem como as

estirpes de rizóbio. A inoculação juntamente com doses de molibdênio influenciou a massa

seca de raízes das plantas de feijão caupi.

Palavras-chave: Vigna unguiculata, micronutriente, Cerrado

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ABSTRACT

Cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp) is a crop with great economic potential in the country.

However, most of the production is linked to family farming, being scarce the investment in

technological innovations for culture, which propels alternative technologies such as

inoculation with diazotrophic bacteria. In this way, was objetified evaluate the development

of cowpea as a function of inoculation with rhizobium and the application of molybdenum

doses. The experiment was carried out under greenhouse conditions, in vessels with a volume

of 2 dm3, using Dystrophic Oxisol as substrate. Was imployed the randomized block design,

following the 5x2 factorial scheme, being 5 doses of molybdenum (0, 40, 80, 120 e 160 g ha-

1) and two strains of diazotrophic bacteria, with 5 replicates, totaling 50 experimental units.

Were collected plant height data, stem diameter, Falker chlorophyll index, number of pods per

plant, number of nodules, dry mass of the aerial part, root volume, root dry matter, dry mass

of nodules, total dry mass (aerial part+root), number of grains per pod and mass of grains per

pot. The data were submitted to analysis of variance and, when significant to the regression

test and Tukey by the statistical program Sisvar. Of the analyzed variables, the Falker

chlorophyll index, shoot dry mass, number of pods and dry mass of nodules presented a

significant difference for strain BR 3267. In isolation, molybdenum doses had no influence on

the analyzed variables, as well as rhizobia strains. The inoculation with molybdenum doses

influenced root dry mass of cowpea plants.

Key-words: Vigna unguiculata, micronutrient, Cerrado

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LISTA DE TABELAS

TABELA 1. Descrição de características químicas e da granulometria de Latossolo

Vermelho em camada superficial (0-20 cm)...................................................................20

TABELA 2. Descrição dos tratamentos utilizados no experimento…….......................20

TABELA 3. Índice de clorofila Falker em plantas de feijão caupi em função da

inoculação com rizóbio e doses de molibdênio...............................................................25

TABELA 4. Massa seca da parte aérea de feijão caupi em função da inoculação com

rizóbio e doses de molibdênio.........................................................................................26

TABELA 5. Massa seca de raízes de feijão caupi em função da inoculação com rizóbio

e doses de molibdênio.....................................................................................................27

TABELA 6. Número de vagens por planta de feijão caupi em função da inoculação

com rizóbio e doses de molibdênio.................................................................................29

TABELA 7. Massa seca de nódulos de feijão caupi em função da inoculação com

rizóbio e doses de molibdênio.........................................................................................29

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LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1. Modelo da redução em etapas de N2 pela nitrogenase contendo molibdênio.

Autor: KIRKBY e ROMHELD......................................................................................18

FIGURA 2. Inoculação das plantas de feijão caupi. Fonte: o autor................................22

FIGURA 3. Aplicação de molibdênio via foliar. Fonte: o autor....................................23

FIGURA 4. Massa seca de raiz de feijão caupi em função das doses de molibdênio.

Fonte: o autor...................................................................................................................28

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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 12

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ....................................................................................... 14

2.1 A cultura do feijão caupi ......................................................................................... 14

2.2 Fixação biológica de nitrogênio .............................................................................. 15

2.3 Micro-organismos fixadores de nitrogênio nas plantas ........................................ 16

2.4 Importância do molibdênio como micronutriente ................................................ 17

3 MATERIAL E MÉTODOS ............................................................................................ 20

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................................... 25

4.1 Índice de clorofila Falker ........................................................................................ 25

4.2 Massa seca da parte aérea ....................................................................................... 26

4.3 Massa seca de raízes ................................................................................................ 27

4.4 Número de vagens por planta ................................................................................. 28

4.5 Massa seca de nódulos ............................................................................................. 29

5 CONCLUSÃO ................................................................................................................. 31

6 REFERÊNCIAS .............................................................................................................. 32

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1 INTRODUÇÃO

No Brasil, a produção de grãos é uma das atividades econômicas com maior influência

sobre a economia. De acordo com a Confederação da Agricultura e Pecuária do Brasil (2018),

a estimativa da participação do agronegócio no Produto Interno Bruto foi de 23,5% em 2017,

sendo que para o ano de 2018 a previsão é de um aumento de 0,5% a 1%. Em relação à

produção de grãos, a tendência é que até a safra de 2026/2027 o crescimento seja 21,5%,

segundo o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento- MAPA (BRASIL, 2018).

Esse aumento na produção não se refere apenas à área plantada, como também ao

aumento na produtividade. Principalmente quando se trata de espécies como o feijão caupi,

que apesar de uma boa produção, não apresenta uma produtividade tão significativa.

Conforme Embrapa (2018), a baixa produtividade no país se deve ao baixo nível tecnológico

empregado no cultivo.

O Estado de Mato Grosso apresentou uma produção de 226 mil toneladas desse grão

na safra 2016/2017, representando praticamente toda a produção da região, com uma

produtividade de 1083 kg ha-1

, conforme dados da CONAB (2018). No entanto, essa realidade

não se aplica a todo o país. De acordo com dados também apresentados pela CONAB (2018),

a região Nordeste, que conta com 8 estados, alcançou na mesma safra uma produção de

apenas 385,1 mil toneladas, e o Estado com maior produtividade foi o Maranhão, com 646 kg

ha-1

.

Buscando o aumento na produtividade, alguns recursos têm sido utilizados, e dentre

eles a criação de novas cultivares, que sejam adaptadas para cada região e capazes de obter

maior produtividade. Porém, há alternativas mais triviais, como o suprimento adequado de

nutrientes. Para que a máxima produção econômica seja alcançada, as exigências de toda a

planta devem ser supridas (FAQUIN, 2005).

Quando se fala em nutrientes, um dos que trazem preocupação ao produtor é o

nitrogênio, um macronutriente que além de ser substancialmente importante ao

desenvolvimento da planta, é um elemento pouco encontrado no solo na forma disponível

para as plantas. Conforme Cassetari et al. (2016), para a realização da quebra da ligação tripla

do nitrogênio, há um grande gasto energético; isso encarece o processo de fabricação de

fertilizantes nitrogenados, além de a fonte de energia ser não renovável.

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Por conta disso, outras formas de suprimento de nitrogênio têm sido visadas, e uma

delas se encontra em frequente uso, e tem se mostrado eficiente: a fixação biológica de

nitrogênio (FBN). Este processo é realizado biologicamente através de procariotos que

possuem a enzima nitrogenase, capaz de reduzir o nitrogênio atmosférico à amônia

(CASSETARI et al., 2016).

A FBN possui algumas etapas, e cada uma delas, para sua adequada realização, exige

a presença de alguns micronutrientes, e um deles é o molibdênio. Marcondes (2001) relata

que esse micronutriente está relacionado à ativação enzimática, primordialmente às enzimas

nitrogenase e redutase do nitrato, integrantes do metabolismo do nitrogênio.

Estudos têm sido feitos a respeito da resposta das plantas à aplicação desse nutriente,

principalmente em leguminosas (ALBINO e CAMPO, 2001; MARCONDES e CAIRES,

2005; ALMEIDA et al., 2013).

Dessa forma, objetivou-se avaliar o desenvolvimento do feijão caupi em função da

inoculação com rizóbio e a aplicação de doses de molibdênio.

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2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 A cultura do feijão caupi

O feijão caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp) é uma Dicotyledonea que pertence à

ordem Fabales, família Fabaceae, subfamília Faboideae, tribo Phaseoleae, subtribo

Phaseolinea e ao gênero Vigna (SILVA e FREIRE FILHO, 1999). Conforme Freire Filho

(1988), a origem dessa leguminosa remete ao continente africano, e sua chegada ao Brasil se

deu por volta da segunda metade do século XVI, na Bahia.

De acordo com Freire Filho et al. (2011), a espécie (Vigna unguiculata (L.) Walp.)

possui diversos nomes populares no Brasil, dentre eles feijão-macassa (ou macassar), feijão-

de-corda, feijão-de-praia, feijão-miúdo e feijão-fradinho.

Segundo a Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura-

FAOSTAT (2018), a produção do feijão caupi chegou, em 2016, a quase 7 milhões de

toneladas em todo o mundo, em uma área plantada de 12,32 milhões de hectares. De acordo

com a mesma organização, o continente com maior produção desse grão é a África,

responsável por 96,4% da produção mundial, sendo os três maiores países produtores

pertencentes a esse continente (Nigéria, Níger e Burkina Faso, respectivamente).

No Brasil, de acordo com dados da CONAB (2017), a produção na safra 2016/2017

foi de 713,4 mil toneladas, com uma produtividade média de 506 kg ha-1

. Freire Filho et al.

(2018) apresenta o Norte, o Nordeste e o Centro-Oeste como as principais regiões produtoras

de feijão caupi, sendo as duas primeiras as principais consumidoras.

Na região Centro-Oeste, onde o caupi começou a ser cultivado em larga escala em

2006, a produção advém em maioria de médios e grandes empresários que praticam cultivo

altamente tecnificado (FREIRE FILHO et al., 2011). Dentre os Estados que compõem essa

região, o Mato Grosso se destaca em relação à produtividade. Durante a safra 2016/2017, o

estado alcançou a maior produtividade na primeira e na segunda safra, alcançando 1200 e

1079 kg ha-1

respectivamente, conforme dados da CONAB (2018).

O feijão caupi é uma leguminosa cultivada para produção de grãos secos, grãos verdes

e vagens para alimentação humana, bem como, na produção de ramos e folhas para

alimentação animal (SILVA e FREIRE FILHO, 1999). O seu valor nutricional, descrito pela

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EMBRAPA (2018), é de em média 23% de proteínas, 64% de carboidratos, 5% de fibra bruta,

1,7% de lipídios, além de contar com uma série de minerais, como potássio, fósforo, sódio,

cobre e cálcio.

Porém, há alguns estudos que apontam outras utilizações do produto, como a

utilização da farinha do grão em substituição parcial da farinha de trigo em receitas (FROTA

et al., 2010; CAVALCANTE et al., 2016) e também na sua utilização como cobertura vegetal

(OLIVEIRA et al., 2015).

2.2 Fixação biológica de nitrogênio

O nitrogênio, por ser integrante dos ácidos nucleicos e de proteínas, moléculas

fundamentais para todos os processos biológicos, é o nutriente requerido em maior quantidade

pelas plantas (HUNGRIA et al., 2007). Constitui também os aminoácidos, pigmentos,

hormônios, DNA, RNA e vitaminas (PES e ARENHARDT, 2015).

A matéria orgânica do solo é a principal fonte de nitrogênio para as plantas, porém o

reservatório de nitrogênio presente na matéria orgânica do solo é limitado, podendo ser

esgotado rapidamente por alguns cultivos (WEBER e MIELNICZUK, 2009; HUNGRIA et

al., 2001).

No entanto, o nitrogênio presente na matéria orgânica não está na forma assimilável

pelas plantas. Na forma orgânica não e assimilável pelas plantas, sendo necessário passar pelo

processo de mineralização. Conforme Dias (2016), a mineralização/amonificação é um

processo pelo qual o nitrogênio em sua forma orgânica é transformado (por meio de micro-

organismos) em formas minerais, sendo o primeiro composto gerado o amônio.

As fontes de nitrogênio capazes de suprir tal demanda limitam-se aos fertilizantes

nitrogenados e ao processo de fixação biológica do nitrogênio atmosférico (PAVANELLI e

ARAÚJO, 2009). A FBN é a transformação de nitrogênio atmosférico (N2) em amônia (NH3),

catalisada por organismos vivos (HOFFMANN, 2007). E este processo é produzido

biologicamente através de procariotos que possuem a enzima nitrogenase, capaz de reduzir o

nitrogênio atmosférico à amônia (CASSETARI et al., 2016). Como a amônia é tóxica para a

planta, ela é rapidamente transformada a amidas e/ou ureídos, que nutrem a planta hospedeira

(SANTOS e REIS, 2008).

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O início dos estudos com FBN remonta ao século XIX, quando Beijerink observou a

formação de nódulos em raízes de plantas de ervilha (ZILLI, 2018). Conforme Moreira e

Siqueira (2006), em 1886, Hellriegel e Wlifarth conduziram experimentos sobre a FBN,

comprovado-a, e em 1888, Beijerinck cria um método de culturas de enriquecimento e

consegue o primeiro isolamento de bactérias (Bacilus radicícola).

Conforme Silva (2006), os estudos no Brasil relacionados a importância da FBN

surgiram há mais de 50 anos, com a pesquisadora Johanna Dobereiner. De acordo com

Moreira e Siqueira (2006), Dobereiner deu início aos estudos sobre FBN associativa em 1951,

ano em que também começa a ocorrer a difusão da inoculação de leguminosas no país.

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 (DÖBEREINER, 1990).

Durante a simbiose dos rizóbios com as leguminosas, são verificadas estruturas

diferenciadas chamadas nódulos formadas devido à presença destas bactérias nas raízes de

leguminosas (ROCHA, 2007). O nódulo é uma estrutura que possui, dentre as demais

funções, a de proteger a enzima nitrogenase (responsável pela FBN) contra o oxigênio (O2),

que inativa a enzima (COLLETA, 2010).

A FBN não é um processo realizado constantemente pelos organismos fixadores, mas

ocorre apenas quando não for suficiente a concentração de nitrogênio fixado, pois o gasto de

energia para ela é muito alto (HOFFMANN, 2007). Conforme Moreira e Siqueira (2006), a

conversão ocorre de acordo com a equação:

N2 + 8H + 16 ATP + 8e- >Nitrogenase> 2NH3 + H2 + 16 ADP + 16 P i

Conforme Reis e Teixeira (2005), a fixação de nitrogênio ocorre por conta da enzima

nitrogenase, que é considerada um complexo enzimático, que quebra a tripla ligação do

nitrogênio por meio de ATP.

2.3 Micro-organismos fixadores de nitrogênio nas plantas

Existe uma grande diversidade de organismos fixadores de nitrogênio, chamados

diazotróficos (UNKOVICH et al., 2008). As bactérias diazotróficas são micro-organismos

capazes de realizar a conversão enzimática do nitrogênio atmosférico (N2) a formas acessíveis

aos demais eucariotos (BERGAMASCHI, 2006). Os diazotróficos podem ser simbiontes

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mutualísticos, como rizóbios, Frankia e Anabaena, ou de vida livre, como Beijerinkia

(HOFFMANN, 2007).

De acordo com Reis e Teixeira (2005), as bactérias diazotróficas possuem subdivisões

(como alfa-proteobacteria, beta-proteobacteria e gamma-proteobacteria), sendo que uma das

mais estudadas é a alfa-proteobacteria, da qual fazem parte gêneros como Azospirillum,

Agrobacterium, Mesorhizobium, Rhizobium, Beijerinckia, Derxia, além de um dos gêneros

mais conhecidos e utilizados no Brasil: Bradyrhizobium.

Conforme Bizarro (2008), as bactérias do gênero Bradhyrizobium possuem

características como um crescimento lento, tempo de geração entre 7 e 13 horas, são em sua

maioria aeróbios e quimiorganotróficos, além de serem Gram-negativas e terem temperatura

ótima para crescimento entre 25° e 30°C.

Esse gênero é de grande importância na agricultura; são capazes de fixar nitrogênio

atmosférico em simbiose com a soja (CHRIST, 2007). Conforme Associação Nacional de

Produtores e Importadores de Inoculantes- ANPII (2018), a economia com adubos

nitrogenados apenas na cultura da soja chega a ser de aproximadamente 12 bilhões de dólares

anualmente.

No entanto, outras leguminosas também fazem simbiose com esse gênero, pois de

acordo com a Instrução Normativa nº 13 SDA/MAPA de 2011 (BRASIL, 2018), inoculantes

comerciais para culturas como o feijão caupi também são produzidos com Bradhyrizobium.

Rumjanek et al. (2006) constataram em seu estudo com a estipe BR3267 (cepa pertencente a

este gênero), um aumento na produtividade de 40% na cultura do feijão caupi.

2.4 Importância do molibdênio como micronutriente

O molibdênio é um metal encontrado no solo, mas como um oxiânion na forma de

molibdato (MoO42-

), na sua forma de valência mais alta (PRADO, 2018). É o menos

abundante dos micronutrientes no solo e o requerido em menor quantidade pelas culturas

(MALAVOLTA, 1980).

Malavolta et al. (1991) afirmam que no Brasil, os teores totais de molibdênio presentes

na camada superficial do solo são entre 0,06 e 6 ppm, enquanto que a disponibilidade do

mesmo se encontra entre os valores de 0,01 e 1,4 ppm.

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Diferentemente dos outros micronutrientes (Ferro, Manganês, Cobre e Zinco), a

disponibilidade do molibdênio aumenta com a elevação do pH do solo. Isso ocorre porque o

molibdato fixado é deslocado dos sítios de troca pelas hidroxilas (OH-) (DECHEN e

NACHTIGALL, 2006; MALAVOLTA, 1980), que conforme Souza et al. (2008), tem

aumentada a sua atividade em solução com a elevação do pH.

O molibdênio é componente de duas enzimas essenciais ao metabolismo de nitrogênio,

a redutase do nitrato e a nitrogenase (FAQUIN, 2005). A enzima nitrogenase é, atualmente,

um constituinte das bactérias simbióticas e actinomicetos, enquanto a nitrato redutase é a

única enzima com molibdênio nas plantas superiores (DECHEN e NACHTIGALL, 2006).

A enzima nitrogenase é composta por duas unidades básicas: uma ferro-proteína que

coleta a força redutora e energia, e outra ferro-molibdênio, proteína que coleta e reduz o

substrato (MOREIRA e SIQUEIRA, 2006). O molibdênio do grupamento ferro-proteína

transfere elétrons diretamente para o nitrogênio atmosférico, enquanto o ferro age como

transmissor de elétrons (KIRKBY e ROMHELD, 2007). A forma de redução do N2 na

nitrogenase com molibdênio é demonstrado na figura 1:

Figura 1- Modelo de redução em etapas de N2 pela nitrogenase contendo molibdênio. Autor: KIRKBY e ROMHELD, 2007.

A redução do nitrato a nitrito é catalizada pela enzima adaptativa redutase do nitrato,

que demanda a presença de flavina (NAD) e molibdênio, durante a reação (SFREDO e

OLIVEIRA, 2010). Durante a redução, os elétrons são transportados diretamente do

molibdênio para o nitrato (KIRKBY e ROMHELD, 2007).

De acordo com Prado (2018), além dessas funções, o molibdênio também está

envolvido tanto no metabolismo do enxofre (redutase do sulfito) quanto na formação de grãos

de pólen.

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Ferreira et al. (2003) afirmam que a escassez de reservas naturais de molibdênio se

devem a alguns fatores, sendo eles a exportação do mesmo pela semente, a deficiência natural

de alguns solos, o aumento da produção e a falta de adubação molíbdica, o que afeta o

desempenho das culturas.

A deficiência de molibdênio afeta negativamente a formação de ácido ascórbico, a

quantidade de clorofila e a atividade respiratória (DECHEN e NACHTIGALL, 2006). Os

sintomas de déficit de molibdênio diferem entre as espécies de plantas, mas mosqueado

internerval, clorose marginal das folhas mais velhas e enrolamento para cima das margens das

folhas são todos sintomas típicos (KIRKBY e ROMHELD, 2007). Plantas nutridas com

amônio podem manifestar sintomas de deficiência de N quando se desenvolvem na ausência

de molibdênio (AMANE, 1997).

Algumas plantas possuem o sistema simbiótico de fixação de nitrogênio altamente

eficiente, como a soja e o caupi, e por isso precisam de mais molibdênio para a atividade da

nitrogenase do que outras, de baixa eficiência, como o feijoeiro comum, por exemplo

(SANTOS, 1988). O suprimento desse nutriente, segundo Milani et al. (2010), pode vir por

três vias: por tratamento de sementes, por aplicação foliar ou por uso de sementes que

contenham teores adequados do mesmo para o desenvolvimento das plantas.

Nunes et al. (2017) constataram, por meio do tratamento com molibdênio via

sementes, que não houve resposta em relação à produção nem à qualidade das sementes.

Matoso e Kusdra (2014), também aplicando molibdênio via semente, elevou a massa de

nódulos, porém quanto à massa seca de raízes, da parte aérea, massa seca total da planta,

número de nódulos e nitrogênio na parte aérea não houve resposta significativa.

Já a aplicação via foliar se mostra viável, uma vez que, de acordo com Malavolta et al.

(1991), os elementos aplicados por essa via são distribuídos por toda a planta, desde as folhas

até a raiz. Nakao et al. (2014) em seu estudo identificaram um aumento na produtividade com

a aplicação de molibdênio via foliar em soja. Para eles, tanto a produtividade quanto a massa

de 100 grãos obtiveram aumento significativo com o uso de molibdênio (nas doses de 800 e

400 g ha-1

, nesta ordem).

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3 MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação, situada na Universidade

Federal de Mato Grosso, câmpus de Rondonópolis, cujas coordenadas geográficas são

16°27'49,42"S e 54°34'47,76"O, a uma altitude de 284 metros.

O solo utilizado no experimento foi o Latossolo Vermelho distrófico, retirado da

camada de 0-20 cm. Para a separação de materiais inertes ou indesejados, o solo passou por

peneira de 2 mm, e depois foi retirada uma amostra composta do solo para a realização de

análise química laboratorial.

Tabela 1- Características químicas e granulométricas de Latossolo Vermelho em camada

superficial (0-20 cm).

pH P K Ca Mg Al V Areia Silte Argila M. O.

CaCl2 mg dm3 cmolc dm-3

% g kg-1

g dm-3

4,0 1,4 23 0,4 0,2 0,8 9,7 423 133 444 27,1

Em seguida, determinou-se a capacidade máxima de retenção de água, conforme a

metodologia de Bonfim-Silva et al. (2011), para manutenção da umidade do solo a 60%.

A calagem foi realizada de acordo com a análise química do solo, a fim de manter uma

saturação por bases a 60%, sendo utilizada a metodologia de Raij (1991), ficando incubado

por 30 dias.

Para a montagem do experimento, foi utilizado o delineamento em blocos

casualizados, seguindo o esquema fatorial 5x2, correspondendo, respectivamente, às

concentrações de molibdênio e às estirpes utilizadas, totalizando 10 tratamentos, conforme a

Tabela 2.

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Tabela 2- Descrição dos tratamentos utilizados no experimento.

Tratamento Estirpe Dose de molibdênio (g ha-1

)

1 MT 15 0

2 MT 15 40

3 MT 15 80

4 MT 15 120

5 MT 15 160

6 BR 3267 0

7 BR 3267 40

8 BR 3267 80

9 BR 3267 120

10 BR 3267 160

Cada um dos tratamentos contou com 5 repetições, o que representou ao final 50

unidades experimentais, compostas por vasos com capacidade para 2 dm3 de solo.

A adubação foi feita anterior à semeadura. Quanto aos macronutrientes, foram

utilizados fósforo e potássio, nas proporções de 100 mg dm-3

de P2O5 na forma de super

fostato simples e 60 mg dm-3

de K2O na forma de cloreto de potássio. Para o suprimento de

micronutrientes, foram utilizados: 1 mg dm-³ de boro (H3BO3); 1 mg dm

-3 de cobre

(CuSO45H2O); 3 mg dm-3

de manganês (MnCl24H2O) e 3 mg dm-3

de zinco (ZnSO47H2O).

Todos os nutrientes foram pesados e incorporados ao solo, para posterior distribuição nos

vasos.

As sementes utilizadas no estudo foram da variedade BRS Tumucumaque, cultivar da

Embrapa recomendada para as regiões do Norte, Nordeste e Centro-Oeste, tendo como

principais características um crescimento determinado, porte semiereto, floração aos 37 dias e

um ciclo entre 65 e 70 dias, conforme EMBRAPA (2009).

Para o experimento, utilizou-se 10 sementes por vaso, sendo feito o desbaste após a

germinação, permanecendo 3 plantas por vaso.

Para o preparo dos inoculantes, colônias de duas estirpes foram colocadas em meio de

cultura YMA (Fred e Waksman, 1928). E seguida, foram para a mesa agitadora a 100 rpm

durante 72 horas, para que ocorresse o crescimento das mesmas. Com o caldo bacteriano foi

feita a inoculação nos tratamentos. A quantidade mínima de unidades formadoras de colônias

(UFC) foi de no mínimo 109 UFC mL

-1. Com uma pipeta automática, 3 mL de caldo

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bacteriano foram distribuídos próximo às raízes das plantas, considerando os tratamentos da

Tabela 2. Posteriormente foi realizada a aplicação do molibdênio, conforme a Figura 2:

Figura 2- Inoculação das plantas de feijão caupi. Fonte: o autor.

A aplicação de molibdênio foi realizada via foliar. Foram utilizadas soluções aquosas

à base de ácido molíbdico (MoO3H2O), nas concentrações de 0, 40, 80, 120 e 160 g ha-1

. Por

serem concentrações diferentes, a aplicação ocorreu de forma individualizada, por meio de

um miniborrifador.

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Figura 3- Aplicação de molibdênio via foliar em feijão caupi. Fonte: o autor.

As avaliações iniciais foram feitas dez dias após a aplicação de molibdênio. Durante o

experimento, as analises realizadas foram índice de clorofila, altura de planta e diâmetro de

colmo.

O índice de clorofila foi mensurado por meio de um clorofilômetro digital portátil, da

marca Falker, modelo ClorofiLOG® CFL1030. A avaliação foi feita nas folhas trifolioladas

(entre o primeiro e o último trifólio), sendo avaliadas duas folhas por planta. A primeira

avaliação foi conduzida aos 35 dias e a última aos 55 dias após a semeadura, sendo que a cada

5 dias dentro desse período uma nova avaliação foi feita.

O diâmetro de colmo foi medido por meio de um paquímetro digital, a uma altura de 2

cm do solo. Foram realizadas duas medições, uma aos 35 e outra aos 50 dias após a

semeadura.

Quanto à altura de planta, foi determinada por meio de régua e trena, tendo como

referência o solo e a última gema apical da planta. Assim como o diâmetro, a altura foi

determinada aos 35 e aos 50 dias após a semeadura.

Ao final da condução do experimento, as plantas foram coletadas e as variáveis

analisadas número de vagens por planta, o número de grãos por vagem, o número e a massa

seca de nódulos, o volume e a massa seca de raízes, a massa seca da parte aérea, a massa de

grãos e a massa seca total da planta (parte aérea+raiz).

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A contagem do número de vagens foi feita manualmente, após a coleta do material,

bem como o número de grãos por vagem.

A contagem do número de nódulos foi realizada também de forma manual, com o

auxílio de uma pinça.

Já o volume de raízes foi feito com a utilização de uma proveta de vidro graduada,

segundo a metodologia de Basso (1999); um volume conhecido de água era colocado na

proveta, e em seguida a raiz era imersa na água e fazia-se a verificação do volume. A

diferença entre o volume inicial e final correspondeu ao volume de raízes, em que 1mL=

1cm³.

Para a obtenção das massas secas, as raízes, nódulos, sementes e parte aérea foram

colocadas separadamente em sacos de papel identificados e levadas para estufa com

ventilação forçada, a 65°C, durante 72 horas, e em seguida pesadas em balança analítica de

forma individual.

Os resultados foram submetidos à análise de variância, por meio do programa

computacional Sisvar (FERREIRA, 2014). Quando significativos, os dados foram submetidos

à regressão para análise quantitativa (verificando o efeito das doses de molibdênio) e para

análise qualitativa (verificação da influência das estirpes) utilizou-se o teste Tukey (até 10%

de significância).

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4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Dentre as variáveis analisadas, apresentaram diferença significativa o índice de

clorofila Falker, a massa seca da parte aérea, a massa seca de raízes, o número de vagens e a

massa seca de nódulos.

Para as variáveis altura de planta, diâmetro de colmo, número de grãos por vagem,

massa seca total, massa seca de grãos, número de nódulos, e volume de raízes não houve

efeito significativo.

4.1 Índice de clorofila Falker

Para a variável índice de clorofila Falker, não houve resposta significativa das plantas

quanto às doses de molibdênio aplicadas via foliar.

Quanto à inoculação com bactérias diazotróficas, a mesma variável apresentou

resposta significativa a 5% de probabilidade aos 45 e aos 55 dias após a semeadura (DAS). As

leituras realizadas aos 35, 40 e 50 dias após a semeadura não apresentaram diferença

estatística entre as estirpes, mostrando que nesses períodos a fixação de nitrogênio se deu da

mesma forma em ambas as estirpes (Tabela 3).

Tabela 3– Índice de clorofila Falker em plantas de feijão caupi em função da inoculação com

rizóbio e doses de molibdênio.

Tratamentos Dias após a semeadura

35 40 45 50 55

BR 3267 65,42 a 66,61 a 69,10 a 65,23 a 58,88 a

MT 15 64,74 a 64,82 a 66,72 b 63,24 a 55,12 b

CV (%) 6,49 6,63 5,61 8,66 13,67 Médias seguidas por letras distintas diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.

Aos 45 e aos 55 DAS, as plantas inoculadas com a estirpe BR3267 apresentaram um

melhor desempenho quanto ao índice de clorofila. Comparando ambas as estirpes dentro da

mesma data de avaliação, as médias obtidas pelas plantas com inoculo da cepa comercial

revelam um incremento de 8,5% e de 6,45% (45 e 55 DAS, respectivamente). Este resultado

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comprova que o uso de inoculantes comprovadamente eficientes para cada espécie

proporciona melhor desempenho da cultura.

Silva (2015), em sua pesquisa, estudou o efeito da inoculação em detrimento da

compactação do solo, utilizando a estirpe comercial BR 3267 e outras duas estirpes em

combinação (MT15+MT08). É possível concluir por meio de seus resultados que as plantas

de feijão caupi inoculadas com a estirpe BR3267 apresentaram índices de clorofila Falker

similares aos obtidos com a combinação de estirpes, contrastando com o resultado obtido no

presente estudo, no qual a estirpe recomendada para a cultura obteve destaque em relação ao

isolado de plantas nativas.

Analogamente, no estudo realizado por Zilli et al. (2011), onde testaram a inoculação

do feijão caupi com estirpes de Bradyrhizobium indicadas para a soja, foi constatado que a

estirpe BR 3267 apresentou uma quantidade total de nitrogênio similar ao das outras estirpes

utilizadas para inoculação da soja. Conforme Araújo Júnior (2018), a quantidade de

nitrogênio está diretamente ligada ao índice de clorofila, uma vez que quanto maior a

quantidade de nitrogênio, maior o teor de clorofila na planta.

4.2 Massa seca da parte aérea

Quanto à massa seca da parte aérea, verificou-se diferença significativa entre as

estirpes.

A inoculação com a estirpe comercial proporcionou às plantas maior acúmulo de

matéria seca na parte aérea do que a estirpe MT15 (Tabela 4).

Tabela 4– Massa seca da parte aérea de feijão caupi em função da inoculação com rizóbio e

doses de molibdênio.

Tratamentos Médias da massa seca

BR 3267 10,14 a

MT 15 8,13 b

CV (%) 25,55 Médias seguidas por letras distintas diferem entre si pelo teste de Tukey a 1% de probabilidade.

Por meio da tabela observa-se que a massa seca das plantas inoculadas com a estirpe

BR 3267 obteve uma média maior que as plantas inoculadas com a estirpe MT15 em 19,8%.

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Ferreira et al. (2013), estudando a eficiência de bactérias nodulantes isoladas de solo

do Piauí em feijão caupi, a estirpe BR 3267 apresentou resultado proporcional ao da

testemunha nitrogenada, porém não se diferiu estatisticamente das outras estirpes comerciais.

Entretanto, os resultados observados por Alves (2016), no qual avaliou a eficiência de

estirpes de isolados nativos do semiárido pernambucano em feijão caupi, mostraram maiores

valores de matéria seca de parte aérea para plantas inoculadas com os isolados nativos,

contrastando com os resultados obtidos neste estudo. Chagas Junior et al. (2010) também

encontraram baixa produção de matéria seca em plantas de feijão caupi inoculadas com a

estirpe BR 3267.

4.3 Massa seca de raízes

Houve interação entre as doses e a estirpe a 1% de probabilidade para a massa seca de

raízes, conforme mostram a Tabela 5 e a Figura 4:

Tabela 5- Massa seca de raízes de feijão caupi em função da inoculação com rizóbio e doses

de molibdênio.

Estirpe Doses (g ha

-1)

0 40 80 120 160

BR 3267 3,30a 3,55a 5,44a 3,46a 6,14a

MT 15 2,86a 3,89a 3,26b 4,24a 2,74b Médias seguidas por letras distintas diferem entre si pelo teste de Tukey a 1% de probabilidade.

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Figura 4- Massa seca de raízes de feijão caupi em função das doses de molibdênio

aplicadas.

Em seu trabalho, Matoso e Kusdra (2014) encontraram efeito significativo para a

interação entre as doses de molibdênio e a utilização de inoculação em feijoeiro, corroborando

com os resultados obtidos neste trabalho.

Este resultado contrapõe o encontrado por Leite (2009), que não encontrou diferença

significativa entre as doses de molibdênio para a variável em questão. Guareschi e Perin

(2009), da mesma forma, não encontraram diferença significativa na biomassa seca de raiz

com a aplicação de doses de molibdênio em soja e em feijão.

Isso pode ser explicado pelo fato de alguns solos já possuírem uma concentração

adequada de molibdênio, e de acordo com Malavolta (1991), a calagem pode aumentar a

disponibilidade desse micronutriente à planta.

4.4 Número de vagens por planta

A variável número de vagens por planta apresentou resultado significativo quanto a

inoculação de estirpes de bactérias diazotróficas.

Nesse caso, a estirpe BR 3267 apresentou um melhor desempenho, diferindo seu

resultado da estirpe nativa, conforme mostra a Tabela 6:

0

1

2

3

4

5

6

7

0 40 80 120 160 200

Ma

ssa

sec

a d

e ra

izes

(g

va

so-1

)

Doses de molibdênio (g ha-1)

YBR3267= 3,2608+0,013965*x R² = 45,07

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Tabela 6 – Número de vagens em plantas de feijão caupi em função da inoculação com

rizóbio e doses de molibdênio.

Tratamentos Número de nódulos

BR 3267 2,39 a

MT15 2,12 b

CV (%) 24,26 Médias seguidas por letras distintas diferem entre si pelo teste de Tukey a 10% de probabilidade.

O inoculante comercial proporcionou um acúmulo de massa seca na raiz das plantas

22,5% maior que a inoculação com a estirpe MT 15.

O resultado observado por Cavalcante (2017) em sua pesquisa não encontrou

diferença significativa para o número de vagens por planta com a inoculação de caupi por BR

3267. Souza (2017), da mesma forma, constatou que esta estirpe não se destacou em relação

às demais estirpes testadas, se igualando estatisticamente à testemunha nitrogenada.

4.5 Massa seca de nódulos

A massa seca de nódulos apresentou diferença significativa quanto às estirpes

utilizadas no experimento, a 1% de significância.

As plantas que receberam inóculo da estirpe comercial BR3267 apresentaram nódulos

com maior massa seca do que aquelas inoculadas com a estirpe nativa (Tabela 7).

Tabela 7 – Massa seca de nódulos de feijão caupi em função da inoculação com rizóbio e

doses de molibdênio.

Tratamentos Massa seca de nódulos (g vaso-1

)

MT15 0,36 a

BR 3267 0,26 b

CV (%) 17,03 Médias seguidas por letras distintas diferem entre si pelo teste de Tukey a 1% de probabilidade.

A massa seca dos nódulos da estirpe BR 3267 apresentou nódulos com uma massa

seca 27,8% maior do que a estipe MT 15. Esse resultado procede de uma melhor nodulação

nas raízes das plantas, comprovando a competitividade do inoculante, uma vez que conseguiu

atingir um bom desempenho de nodulação em detrimento de estirpes nativas do solo.

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Cassetari et al. (2016) afirmam que um inoculante deve apresentar eficiência, competitividade

e adaptação às condições do local.

Em estudos realizados por Melo e Zilli (2009), no qual testaram a fixação biológica de

nitrogênio em cultivares de feijão caupi recomendadas para Roraima, a análise de massa seca

de nódulos quanto à fonte de nitrogênio não apresentou diferença estatística entre as estirpes

testadas em casa de vegetação; no entanto, plantas com inóculo de BR 3267 resultaram em

maior massa do que com BR 3262.

No estudo de Silva et al. (2008), quando avaliaram a efetividade de estirpes

recomendadas para o feijão caupi no semiárido Paraibano, é possível constatar que o

desenvolvimento da estirpe não foi relevante em relação às demais.

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5 CONCLUSÕES

A inoculação com as estirpes de rizóbio influenciaram positivamente o

desenvolvimento do feijão caupi.

As doses de molibdênio, de forma isolada, não apresentaram influência sobre o

desenvolvimento das plantas de feijão caupi.

A interação entre inoculação e doses de molibdênio influenciou positivamente a massa

seca de raiz.

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