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:
- Atividade da enzima nitrato redutase;
- Concentração de nitrogênio nas folhas, grãos, haste e parte aérea total;
- Composição isotópica de 15N nas folhas, grãos, haste e parte aérea total;
- Nitrogênio derivado da fixação biológica de nitrogênio na parte aérea;
- Massa seca das folhas, grãos, haste, raiz, nódulos e total;
- Área foliar;
- Balanço de nitrogênio, clorofila e flavonoides;
- Proteína bruta nos grãos;
- 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.
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