Pesquisa realizada na ESALQ/USP – Calagem e sua relação com a fixação de nitrogênio e o uso de molibdênio em feijão-caupi

Publicado em: 17/01/2025.

Para obtenção do título de Mestre em Ciências, Silvia Kalini dos Santos de Lima desenvolveu sua dissertação intitulada “Influência da calagem na eficiência do uso de molibdênio e no aumento da fixação biológica de nitrogênio em feijão-caupi” sob a orientação do Prof. José Lavres Junior, docente da ESALQ/USP e do Programa SolloAgro.

Imagem: Feijão-caupi.

A importância do feijão-caupi

O feijão-caupi, também conhecido como feijão-de-macassar, feijão-fradinho ou feijão-de-corda, é uma leguminosa de grande relevância agrícola e nutricional, amplamente cultivada em regiões tropicais e subtropicais. Alguns dos principais aspectos dessa cultura são:

  • Rico em proteínas (23-25%) e carboidratos (50-67%), o feijão-caupi é um alimento essencial e é altamente consumido em países da América Latina, África e Ásia.
  • As Regiões Norte e Nordeste representam cerca de 92% da produção nacional, mas enfrentam desafios de baixa produtividade devido à ausência de tecnologias e práticas de manejo avançadas.
  • A Região Centro-Oeste apresenta a maior produtividade nacional graças ao uso eficiente de insumos e práticas agrícolas modernas.

A baixa adoção de tecnologias, como inoculação com rizóbios, cultivares de alto desempenho e insumos para correção do solo, limita o potencial produtivo em muitas regiões.

Informações técnicas para a utilização de inoculantes, calcário e fertilizantes em doses específicas ainda são escassas, especialmente para solos utilizados na agricultura familiar.

Fixação Biológica de Nitrogênio (FBN)

Práticas que aumentam a fixação biológica de nitrogênio são essenciais para a produtividade do feijão-caupi.

Métodos como a adubação foliar e a calagem auxiliam na absorção eficiente de nutrientes pelas plantas, promovendo o desenvolvimento e crescimento adequados da cultura.

A influência da calagem e do molibdênio no manejo

Em solos tropicais, predomina um alto grau de intemperismo, o que resulta em elevados níveis de acidez, limitando a produtividade de diversas culturas agrícolas.

O feijão-caupi é considerado tolerante a solos ácidos, mas isso não garante alta produtividade, o que destaca a importância de atualizar os critérios para a prática da calagem.

O calcário (CaCO3) eleva o pH do solo, neutralizando o alumínio tóxico (Al3+) e reduzindo os níveis de acidez, o que é essencial para melhorar a disponibilidade de nutrientes como o molibdênio (Mo).

Esse micronutriente atua especialmente em solos ácidos e arenosos, onde sua disponibilidade é reduzida pela adsorção a óxidos de ferro, alumínio e manganês.

A elevação do pH do solo, por meio da calagem, aumenta significativamente a disponibilidade de Mo, essencial para o metabolismo do nitrogênio nas plantas.

O molibdênio é essencial para enzimas envolvidas na fixação biológica de nitrogênio e síntese de proteínas. A calagem melhora o pH do solo, favorecendo a nodulação das raízes pelo rizóbio e aumentando a absorção de nitrogênio pelas plantas.

Estes fatores elevam o teor de nitrogênio nos grãos, a biomassa e a qualidade nutricional da produção.

A pesquisa

Após compreender esse contexto inicial, vamos entender a pesquisa e os principais pontos.

A hipótese da pesquisadora foi que em condições de solo com saturação de base adequada haverá:

  • Condição de reação do solo na rizosfera favorável à abundância de rizóbios nas raízes;
  • Incremento na disponibilidade de molibdênio com reflexo no aumento da eficiência da fixação biológica de nitrogênio (FBN) nas plantas e modulação positiva do metabolismo de N;
  • Aumento do N acumulado nos grãos e na produção de biomassa do feijão-caupi.

O experimento foi realizado em casa de vegetação no CENA/USP, Piracicaba-SP, utilizando feijão-caupi (cultivar BR3 – Tracuateua).

Imagem: Croqui de ilustração da disposição espacial do experimento.

O solo, um Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico (LVad) coletado em Itatinga-SP, foi escolhido por suas características semelhantes aos solos típicos de cultivo da cultura. Esse tipo de solo possui baixa saturação por bases (V < 50%) nos primeiros 100 cm do horizonte B, conforme o SIBCS (2018).

Avaliações realizadas

Os tópicos avaliados no experimento foram:

  1. Atividade da enzima nitrato redutase;
  2. Concentração de nitrogênio nas folhas, grãos, haste e parte aérea total;
  3. Composição isotópica de 15N nas folhas, grãos, haste e parte aérea total;
  4. Nitrogênio derivado da fixação biológica de nitrogênio na parte aérea;
  5. Massa seca das folhas, grãos, haste, raiz, nódulos e total;
  6. Área foliar;
  7. Balanço de nitrogênio, clorofila e flavonoides;
  8. Proteína bruta nos grãos;
  9. Eficiência de uso de nutrientes;

Resultados da pesquisa

Por meio da pesquisa realizada, Kalini observou que em o incremento de Mo aumentou o nitrogênio nos grãos e o teor de proteína bruta.

Solos corrigidos apresentaram maior rendimento sem necessidade de Mo suplementar, enquanto solos ácidos demandaram doses ótimas, como 0,30 mg planta-1, para melhor rendimento.

Imagem: Rendimento de massa seca de grãos (MSG) de feijão-caupi em solos com diferentes saturações por base em função de doses de molibdênio.

A interação entre saturação do solo e doses de Mo influenciou a atividade da nitrato redutase, acúmulo de nitrogênio nos grãos e proteína bruta.

A dose ideal para maior FBN foi de 0,22 mg planta-1, enquanto a máxima atividade da nitrato redutase foi registrada em solo ácido com 0,73 mg planta-1.

Imagem: Atividade da Nitrato Redutase (NR) em função de níveis de saturação por base e doses de molibdênio nas folhas de feijão-caupi. Fonte: João Victor Marçal Fernandes

Excesso de Mo pode comprometer enzimas e transporte de nitrogênio, reduzindo até 88% do acúmulo na parte aérea.

Solos com alta matéria orgânica retém mais Mo, limitando sua disponibilidade, enquanto solos ácidos requerem manejo cuidadoso para otimizar a eficiência.

Conclusão

Em sua pesquisa de mestrado, Kalini concluiu que o aumento das doses de molibdênio (Mo) reduz a eficiência de uso do micronutriente no incremento de massa seca das plantas, limitando o acúmulo de N nas folhas.

Também concluiu que solos corrigidos apresentaram maior eficiência no balanço de clorofila, na produção e na qualidade de grãos, exigindo menores concentrações de Mo.

Por outro lado, solos mais ácidos demandaram doses mais elevadas do micronutriente para promover o incremento de N na planta e melhorar a produção de grãos.

Esses achados reforçam a necessidade de manejo adequado do Mo, especialmente em solos ácidos, para maximizar a qualidade e produção de leguminosas.

Quer saber mais? Confira a dissertação completa aqui.

0 comentários

Enviar um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *

Leia mais artigos