Avaliação de genótipos de feijoeiro quanto à eficiência do uso do fósforo em Latossolo Vermelho Eutrófico

RESUMO

O feijoeiro comum é uma das leguminosas mais importantes na América Latina, sendo, na maioria das vezes, cultivado em solos com pouca disponibilidade de fósforo (P). Desta forma, este trabalho teve como objetivo avaliar as respostas de 20 genótipos de feijoeiro frente à deficiência de P. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 × 20, sendo o primeiro fator constituído pelas doses de P e o segundo fator, por 20 genótipos de feijão, com seis repetições. Como substrato, utilizou-se um Latossolo Vermelho Eutrófico, com baixo teor de P. Para aplicação dos tratamentos com doses de P, utilizou-se superfostato simples, constando de duas doses: restritiva e controle, com a aplicação, respectivamente, de 45 e 90 kg∙ha^–1 de P₂O₅. Aos 28 dias, foi possível observar os primeiros sintomas de deficiência do nutriente, com a diminuição do índice relativo de clorofila no tratamento com a dose restritiva. Além disso, foi possível verificar que os tratamentos foram efetivos para diferenciar tanto os efeitos de doses quanto os efeitos de genótipos para a maioria das variáveis avaliadas quanto à parte aérea, ao sistema radicular e aos componentes de produção. Foi possível classificar os genótipos quanto à eficiência de uso e responsividade à aplicação do P de acordo com seus desempenhos produtivos médios. Sete genótipos destacaram-se apresentando desempenhos superiores à média em ambas as doses de P, sendo estes classificados como Eficientes e Responsivos: G 2333, IAC Carioca Tybatã, IAPAR 81, IAC Imperador, IAC Formoso, BRS Esplendor e IPR Tangará, sendo que os quatro primeiros genótipos também foram classificados como Eficientes e Responsivos em condições de hidroponia.

Palavras-chave
Phaseolus vulgari; estresse abiótica; nutrição de plantas; classificação de genótipos

ABSTRACT

Common bean is one of the most important legumes in Latin America, mostly grown in soils with low phosphorus (P) availability. Thus, this study aimed to evaluate the responses of 20 bean genotypes to P deficiency. The experiment was a completely randomized design in a 2 × 20 factorial arrangement; the first factor consisted of P levels and the second factor, of 20 bean genotypes, with six replications. The substrate was a Red Eutrophic Oxisol with low P content. For application of the P treatments, it was applied simple superphosphate, consisting of two levels: restrictive and control, with the application of 45 and 90 kg∙ha^–1 of P₂O₅, respectively. At 28 days, we observed the first symptoms of nutrient deficiency, with the decrease in the relative chlorophyll index in the restrictive level treatment. In addition, the treatments were effective in differentiating effects of both factors levels of P and genotypes for most traits evaluated relative to shoot, root and grain yield. It was possible to classify the genotypes in relation to use efficiency and responsiveness to P application, according to their average yield performances. Seven genotypes presented better performances for both P levels, being classified as Efficient and Responsive: G 2333, IAC Carioca Tybatã, IAPAR 81, IAC Imperador, IAC Formoso, BRS Esplendor and IPR Tangará; the first four genotypes were also classified as Efficient and Responsive under hydroponic conditions.

Key words
Phaseolus vulgaris; abiotic stress; plant nutrition; genotype classification

INTRODUÇÃO

O feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.) é a leguminosa alimentícia mais importante na América Latina, onde é extensivamente cultivada por pequenos agricultores, muitas vezes em solos deficientes. Assim, a baixa fertilidade dos solos tropicais é a principal causa entre a baixa produtividade da cultura em relação ao seu potencial produtivo, sendo a pouca disponibilidade do fósforo (P) o fator mais limitante quanto ao desenvolvimento da cultura (Beebe et al. 2012).

O P desempenha um papel fundamental na nutrição de plantas, como um elemento essencial, participando de vários processos fisiológicos e bioquímicos que ocorrem em todos os organismos vivos. A maioria das plantas cultivadas contém entre 0,2 e 0,5% de P em sua matéria seca, sendo que, na agricultura intensiva, o nutriente pode ser aplicado com o uso de fertilizantes fosfatados inorgânicos e orgânicos. Nesse contexto, a adubação fosfatada é utilizada extensivamente a fim de minimizar o risco da deficiência de P no solo e, consequentemente, aumentar o rendimento das culturas, melhorando a segurança alimentar (Kirkby e Johnston 2008).

De acordo com Santos (2008), o P no solo é constituído por compostos derivados, principalmente do ácido ortofosfórico, e a dinâmica do elemento está associada a fatores ambientais que controlam a atividade dos microrganismos, os quais podem imobilizar ou liberar íons ortofosfato. Assim, em solos jovens e nos moderadamente intemperizados, o P encontra-se em sua maior parte na forma orgânica (Po), ou na forma mineral (Pi), adsorvida fracamente aos minerais secundários. Nos solos altamente intemperizados, como os Latossolos, predominam as formas inorgânicas ligadas à fração mineral com alta energia e as formas orgânicas, estabilizadas física e quimicamente.

Grande parte dos solos brasileiros são intemperizados e apresentam óxidos de ferro e alumínio como principais constituintes da fração argila. Em condições de reação ácida, os óxidos de ferro e alumínio apresentam-se preferencialmente com cargas positivas, sendo, assim, capazes de reter predominantemente os íons fosfatos (Valladares et al. 2003). Assim, pelo fato de esse nutriente apresentar-se adsorvido ao solo, em formas pouco disponíveis aos vegetais, a eficiência de uso dos fertilizantes fosfatados é reduzida, sendo utilizado pelas culturas aproximadamente de 10 a 20% do nutriente aplicado (Santos et al. 2011).

Segundo Schröder et al. (2011), os fertilizantes fosfatados minerais, intensivamente utilizados na produção de alimentos nos últimos 50 anos, são processados a partir das reservas fósseis; no entanto, devido a ineficiências na cadeia de produção e consumo de alimentos, apenas um quinto desse P atinge os alimentos consumidos pela população global. Frente ao aumento populacional mundial dos próximos 40 anos e à taxa de esgotamento de reservas para a produção de fertilizantes fosfatados, previstas para 50 – 150 anos, é necessário que haja o uso eficiente do recurso.

Beebe et al. (2012) afirmam que os atuais esforços quanto ao aumento da eficiência de aquisição e utilização de nutrientes em baixa fertilidade natural dos solos certamente contribuirão também para melhorar a eficiência do uso de fertilizantes, de maneira sustentável. Os autores reforçam a importância da recuperação do P aplicado, antes de ser irreversivelmente fixado por óxidos de ferro e de alumínio nos solos tropicais com alta capacidade de fixação, o que implica num sistema radicular eficiente que acesse agressivamente os nutrientes do solo.

Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar as respostas morfofisiológicas e produtivas de 20 genótipos de feijoeiro, previamente classificados em hidroponia, cultivados em Latossolo Vermelho Eutrófico de média fertilidade e baixo teor de P, com aplicação de duas doses de P, e classificá-los quanto à eficiência de uso do nutriente.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido em casa de vegetação no Instituto Agronômico (IAC; Fazenda Santa Elisa, Campinas, SP) no período referente aos meses de maio a setembro de 2014. Foram avaliados 20 genótipos de feijoeiro, previamente classificados em hidroponia quanto à eficiência no uso do P (Silva et al. 2014) (Tabela 1).

Tabela 1
Genótipos utilizados no estudo quanto à eficiência de uso do fósforo.

Genótipos		Tegumento		Genótipos		Tegumento
1 - IAC Alvorada		Carioca		11 - BRS Pontal		Carioca
2 - IAC Carioca Tybatã		Carioca		12 - BRS Estilo		Carioca
3 - IAC Diplomata		Preto		13 - Pérola		Carioca
4 - IAC Formoso		Carioca		14 - IPR Tangará		Carioca
5 - IAC Imperador		Carioca		15 - Diamante negro		Preto
6 - IPR Uirapuru		Preto		16 - Jalo precoce		Amarelo
7 - BAT 477		Creme		17 - G 4000		Marrom
8 - SEA5		Creme		18 - DOR 364		Vermelho
9 - Carioca comum		Carioca		19 - G 2333		Vermelho
10 - IAPAR 81		Carioca		20 - BRS Esplendor		Preto

Foram utilizados vasos com volume de 5 dm³, contendo como substrato uma mistura de um Latossolo Vermelho Eutrófico e areia, na proporção respectiva de 3:1. De acordo com a análise química e granulométrica (Tabela 2), o solo é considerado argiloso, com fertilidade média, contendo teor de 3 mg∙dm^–3 de P, considerado muito baixo (van Raij et al. 1997).

Tabela 2
Características químicas e granulométricas do Latossolo Vermelho Eutrófico utilizado na mistura com areia (3 : 1) para o enchimento dos vasos.

pH

MO

Presina

H + Al

K

Ca

Mg

SB

CTC

V

(CaCl2)

(g∙dm-3)

(mg∙dm-3)

(mmolc∙dm-3)

(mmolc∙dm-3)

(mmolc∙dm-3)

(mmolc∙dm-3)

(mmolc∙dm-3)

(%)

5,9

14

3

14

2,2

29

8

39,3

53,3

74

Argila (g∙kg-1)

Silte (g∙kg-1)

Areia total (g∙kg-1)

Textura

550,0

91,0

359,0

Argiloso

• MO = Matéria orgânica; SB = Soma de bases (K + Ca + Mg); CTC = Capacidade de troca catiônica; V = Saturação por bases.

O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 × 20, sendo o primeiro fator constituído pelas duas doses de fósforo e o segundo fator, constituído pelos 20 genótipos de feijão, com seis repetições. Os 20 genótipos foram pré-geminados e transplantados para os vasos, distribuídos aleatoriamente na casa de vegetação, sendo que três repetições foram coletadas no florescimento (estádio R6), para avaliações biométricas, e as outras três, conduzidas até a produção de grãos.

Foram aplicados em cada vaso 500 mg de N, na forma de ureia (correspondendo a 90 kg∙ha^–1 de N), e os dois tratamentos com fósforo aplicados na forma de superfosfato simples, constando de: Parcela P_A(dose restritiva): 45 kg∙ha^–1 de P₂O₅ e Parcela P_B (dose controle): 90 kg∙ha^–1 de P₂O₅. Dessa forma, na Parcela P_A, foram aplicados 625 mg e, na Parcela P_B, 1.250 mg de superfosfato simples por vaso. A dose aplicada na Parcela P_A é restritiva por corresponder à metade da dose da Parcela P_B, denominada controle, recomendada para aplicação nas condições da fertilidade do solo (van Raij et al. 1997). Com a aplicação do superfosfato simples, foram adicionados conjuntamente nos vasos da Parcela P_A 40 kg∙ha^–1 de Ca, correspondendo a 100 mg por vaso, e 20 kg∙ha^–1 de S, correspondendo a 50 mg por vaso. Na Parcela P_B, adicionaram-se 80 kg∙ha^–1 de Ca, correspondendo a 200 mg por vaso, e 40 kg∙ha^–1 de S, correspondendo a 100 mg por vaso.

Aos 28 dias após o transplantio (DAT), foi realizada a avaliação do índice relativo de clorofila (IRC) na folha cotiledonar, utilizando-se o método não destrutivo (SPAD-502Plus – Konica Minolta).

No estádio R6, foram realizadas as coletas de plantas para a avaliação dos caracteres biométricos: altura de planta (AP) em cm; número de nós por planta (NNP); área foliar (AF) em cm²; massa seca de folhas (MSF) e ramos (MSRM) em g; para os caracteres do sistema radicular: área superficial (ASR) em cm²; comprimento total (CR) em cm; volume total (VR) em cm³; diâmetro médio (DR) em mm; e massa seca de raiz (MSR) em g.

Para a determinação da área foliar total, foi utilizado um integrador de área, Modelo LI-3100C – LI-COR. Para obtenção da massa seca de folhas, ramos e raízes, as amostras foram secas em estufa com circulação de ar e temperatura de 60 °C. As raízes foram avaliadas com a utilização do software WinRHIZO® (Regent Instruments Inc., Quebec, Canada).

Na maturação fisiológica, foram avaliados os componentes de produção: número de vagens por planta (NV); número de sementes por planta (NS); número de sementes por vagem (NSV); massa de cem sementes (MCS) em g e produtividade de grãos (PG) em g por planta.

Para determinar os teores dos macronutrientes, foram coletadas todas as folhas da planta, secas em estufa e, posteriormente, moídas em moinho tipo Wiley. Amostras de 1,0 g das folhas moídas foram submetidas à digestão nítricoperclórica para extração de P, K, Ca, Mg e S. Nos extratos, os teores desses nutrientes foram determinados por espectrofotometria de absorção atômica. Para determinação do N total, amostras de 0,2 g das folhas moídas foram submetidas à digestão sulfúrica. O N total foi determinado por destilação e os outros elementos, por espectrometria UV-VIS (Malavolta et al. 1989).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Aos 28 DAT, foi possível observar o início da abscisão foliar nas plantas que receberam a dose restritiva. Foram observadas diferenças estatísticas para o índice relativo de clorofila a 1% de probabilidade, tanto para o fator dose de P como para o fator genótipos (Tabela 3).

Tabela 3
Resumo da análise de variância quanto ao índice relativo de clorofila de 20 genótipos de feijoeiro em função das doses de 45 e 90 kg∙ha^-1 de P₂O₅.

Fontes de variação		GL		IRC
Doses de P		1		1.027,9**
Genótipos		19		113,3**
P x Genótipos		19		39,5
Erro		200		33,7
CV (%)		19,19
Média		30,28

• ^**
  Significativo pelo teste F a 1% de probabilidade; GL = Graus de liberdade; IRC = Índice relativo de clorofila; CV = Coeficiente de variação.

A aplicação da dose restritiva de P resultou num decréscimo de 12,85% do IRC, sendo as médias de 31,0 e 35,88 unidades SPAD, respectivamente, para a dose restritiva e controle. Dos 20 genótipos testados, quatro apresentaram os maiores valores médios, sendo G 2333, BRS Esplendor, G 4000 e IAC Imperador (Tabela 4). A deficiência de P produz mudanças na coloração das folhas devido às alterações no conteúdo de clorofila e carotenoides e, segundo Torres Netto et al. (2005), a determinação indireta do teor de clorofila pode ser usada como ferramenta para diagnosticar a integridade do aparelho fotossintético, quando as plantas estão sujeitas às adversidades ambientais.

Tabela 4
Desempenho médio de 20 genótipos de feijoeiro comum quanto ao índice relativo de clorofila nas folhas cotiledonares 28 dias após o transplantio, submetidos à aplicação de duas doses de P, dose restritiva e controle, com, respectivamente, 45 e 90 kg∙ha¹ de P₂O₅.

Genótipos		Média
1 - IAC Alvorada		26,22		bcd
2 - IAC Carioca Tybatã		30,77		abcd
3 - IAC Diplomata		24,67		cd
4 - IAC Formoso		30,68		abcd
5 - IAC Imperador		34,16		ab
6 - IPR Uirapuru		28,11		abcd
7 - BAT 477		27,02		abcd
8 - SEA 5		31,59		abcd
9 - Carioca Comum		30,08		abcd
10 - IAPAR 81		31,93		abcd
11 - BRS Pontal		29,45		abcd
12 - BRS Estilo		24,50		d
13 - Pérola		31,88		abcd
14 - IPR Tangará		29,71		abcd
15 - Diamante Negro		30,68		abcd
16 - Jalo Precoce		28,20		abcd
17 - G 4000		34,31		ab
18 - DOR 364		33,02		abc
19 - G 2333		34,85		a
20 - BRS Esplendor		33,44		ab
Parcelas	Média
Dose restritiva		28,19		B
Dose controle		32,36		A

• *Valores médios seguidos por diferentes letras minúsculas diferem entre si para genótipos e valores médios com diferentes letras maiúsculas diferem entre si para dose de P pelo teste de Tukey (p < 0,05).

Hernández-Domíguez et al. (2012) e Oliveira et al. (2012) também observaram a influência da deficiência de P quanto ao IRC; no entanto, observaram aumento do IRC com a diminuição da dose de P, avaliando as folhas mais novas da planta. Graham et al. (2006) identificaram em análise em sílico genes superexpressos que codificam para proteína de ligação clorofila A e B em condições de deficiência de P, sendo essa observação consistente com as frequentes observações sintomáticas de coloração verde-escura da folha. Os autores salientam que folhas novas são geradas continuamente à custa das folhas mais velhas, e essas folhas recém-formadas são importantes na formação do aparelho de captura de luz.

Foram realizadas as análises de variância individuais para os caracteres de parte aérea, do sistema radicular, para os componentes de produção e produtividade. Foi possível detectar efeito significativo da dose de P para todos os caracteres, exceto para as características DR e NSV. Quanto aos genótipos, verificou-se efeito significativo para MSF, MSRM, AP, NNP, VR, DR, NV, NS, NSV e MCS. Para a interação Dose de P × Genótipos, não foi observado efeito significativo para nenhuma característica avaliada. Os coeficientes de variação experimental foram considerados satisfatórios, variando de 7,95 a 22,21% (Tabela 5).

Tabela 5
Resumo da análise de variância quanto às características de parte aérea, sistema radicular, componentes de produção e produtividade de 20 genótipos de feijoeiro cultivados em função da aplicação de duas doses de P, dose restritiva e controle, com, respectivamente, 45 e 90 kg∙ha¹ de P₂O₅.

FV		Quadrado médio
		GL		AFt		MSFt		MSRMt		APt		NNP
Doses de P		1		529,6**		1,96**		1,65**		22,44**		20,83**
Genótipos		19		48,5		0,16**		0,17**		32,10**		11,98**
P x Genótipos		19		46,7		0,11		0,05		1,76		1,27
Erro		80		40,9		0,06		0,03		3,00		1,69
CV (%)				19,25		13,95		10,75		19,63		11,34
Média				1148,78		2,39		1,61		84,39		11,46
FV	Quadrado médio
		GL		CRt		ASRt		VRt		DR		MSRt
Doses de P		1		1993,5*		250,50**		2,14***		0,01		0,12**
Genótipos		19		638,7		51,09		0,39*		0,01**		0,01
P x Genótipos		19		247,1		25,53		0,20		0,01		0,01
Erro		80		377,3		32,72		0,21		0,01		0,01
CV (%)				20,55		18,92		15,84		7,95		6,7
Média				9337,94		948,76		7,75		0,33		0,645
FV	Quadrado médio
		GL		NVt		NSt		NSV		MCS		PGt
Doses de P		1		1,2052**		9,008**		1,8915		114,10*		1,0923**
Genótipos		19		0,2154*		1,485*		1,8379*		106,91**		0,2394
P x Genótipos		19		0,1093		0,338		0,7621		19,44		0,1085
Erro		80		0,1216		0,745		0,8658		17,24		0,1488
CV (%)				16,36		21,94		22,21		15,6		17,63
Média				3,68		15,34		4,18		26,61		3,94

• ^t
  Dados transformados (√x+1);
• ^*,**
  Significativo a 5 e 1% de probabilidade; FV = Fontes de variação; GL = Graus de liberdade; AF = Área foliar; MSF = Massa seca de folhas; MSRM = Massa seca de ramos; AP = Altura de planta; NNP = Número de nós por planta; CV = Coeficiente de variação; CR = Comprimento da raiz; ASR = Área superficial da raiz; VR = Volume da raiz; DR = Diâmetro da raiz; MSR = Massa seca da raiz; NV = Número de vagens por planta; NS = Número de sementes por planta; NSV = Número de sementes por vagem; MCS = Massa de cem sementes; PG = produtividade de grãos.

Em relação à AF, foi observada uma redução de 20,30% com a redução da dose de P, ou seja, os tratamentos com dose restritiva e controle apresentaram respectivamente uma área foliar média de 1.019,22 e 1.278,3 cm², não sendo detectada diferença significativa entre os genótipos (Tabela 6).

Tabela 6
Desempenho médio de 20 genótipos de feijoeiro cultivados em função da aplicação de duas doses de P nas parcelas, P_A (dose restritiva) e P_B (dose controle), respectivamente, com 45 e 90 kg∙ha^-1 de P₂O₅ quanto às características de parte aérea, sistema radicular, componentes de produção e produtividade de grãos.

Genótipo		AF (cm2)			MSF (g)			MSRM (g)			AP (cm)			NNP			CR (cm)			ASR (cm2)			VR (cm2)
1 - IAC Alvorada		1039,00	a		2,19	b		1,67	bcd		86,30	cdef		12,83	ab		8315,05	ab		883,51	ab		7,52	ab
2 - IAC Carioca Tybatã		1107,50	a		2,52	ab		1,62	bcd		105,00	bcde		12,66	ab		10250,12	ab		993,42	ab		7,67	ab
3 - IAC Diplomata		1178,16	a		2,41	ab		1,64	bcd		71,80	cdef		10,66	bc		10772,05	ab		1059,40	ab		8,31	ab
4 - IAC Formoso		1092,83	a		2,32	b		1,57	bcd		65,30	cdef		12,16	abc		10410,78	ab		1078,30	ab		8,92	ab
5 - IAC Imperador		1163,50	a		2,25	b		1,58	bcd		127,00	bc		13,50	a		7774,73	ab		775,63	ab		6,19	ab
6 - IPR Uirapuru		1313,50	a		2,32	b		1,53	cd		60,00	cdef		11,00	abc		11982,85	ab		1113,10	ab		8,29	ab
7 - BAT 477		1701,66	a		2,71	ab		1,59	bcd		93,30	cdef		12,33	ab		12317,05	ab		1345,50	a		11,76	a
8 - SEA 5		984,66	a		2,34	b		1,49	d		40,00	ef		7,50	d		8271,28	ab		990,91	ab		9,49	ab
9 - Carioca Comum		977,83	a		1,89	b		1,48	d		84,70	cdef		11,66	abc		9409,64	ab		882,44	ab		6,61	ab
10 - IAPAR 81		794,50	a		1,32	b		1,43	d		57,80	def		11,16	abc		8366,44	ab		915,47	ab		7,98	ab
11 - BRS Pontal		1188,00	a		2,20	b		1,56	bcd		109,00	bcd		12,66	ab		8349,94	ab		835,84	ab		6,68	ab
12 - BRS Estilo		1164,33	a		2,01	b		1,60	bcd		54,80	def		12,66	ab		7663,75	ab		855,15	ab		7,62	ab
13 - Pérola		1391,16	a		3,27	ab		1,91	ab		166,00	b		12,50	ab		12199,50	ab		1110,40	ab		8,11	ab
14 - IPR Tangará		931,25	a		1,74	b		1,58	bcd		35,70	f		9,50	cd		8426,45	ab		861,51	ab		7,01	ab
15 - Diamante Negro		1187,33	a		2,22	b		1,50	d		55,50	def		10,50	bc		13565,15	a		1205,00	ab		8,53	ab
16 - Jalo Precoce		1093,33	a		2,35	b		1,90	abc		69,80	cdef		10,33	bc		8982,71	ab		891,42	ab		7,08	ab
17 - G 4000		1150,50	a		2,17	b		1,49	d		54,80	def		11,66	abc		8135,51	ab		912,36	ab		8,17	ab
18 - DOR 364		953,66	a		2,09	b		1,34	d		43,80	def		11,16	abc		5256,52	b		542,07	b		4,50	b
19 - G 2333		1350,50	a		4,73	a		2,04	a		240,00	a		12,50	ab		7353,85	ab		732,72	ab		5,84	ab
20 - BRS Esplendor		1212,33	a		2,76	ab		1,63	bcd		68,20	cdef		10,33	bc		8955,39	ab		991,12	ab		8,75	ab
PA		1019,22	B		1,91	B		1,49	B		76,86	B		11,05	B		8655,74	B		869,04	B		7,01	B
PB		1278,80	A		2,88	A		1,73	A		91,93	A		11,88	A		10020,1	A		1028,48	A		8,49	A
Genótipo		DR (mm)				MSR (g)				NV				NS			NSV			MCS			PG (g)
1 - IAC Alvorada		0,342		abcde		0,609		a		3,83		ab		12,83	ab		3,29	b		33,49	a		4,2	a
2 - IAC Carioca Tybatã		0,311		bcdef		0,676		a		5,33		a		21,16	a		3,98	ab		22,31	de		4,76	a
3 - IAC Diplomata		0,317		bcdef		0,720		a		3,33		ab		14,16	ab		4,52	ab		23,12	cde		3,11	a
4 - IAC Formoso		0,331		abcdef		0,737		a		4,33		ab		18,83	ab		4,51	ab		27,47	abcde		4,92	a
5 - IAC Imperador		0,321		bcdef		0,536		a		4,00		ab		16,83	ab		4,46	ab		29,73	abcd		5,06	a
6 - IPR Uirapuru		0,294		ef		0,735		a		3,16		ab		13,33	ab		3,99	ab		27,6	abcde		3,59	a
7 - BAT 477		0,351		abcd		0,787		a		3,16		ab		15,50	ab		4,73	ab		26,06	abcde		4	a
8 - SEA 5		0,385		a		0,709		a		2,50		ab		10,33	ab		3,9	ab		28,29	abcde		3,07	a
9 - Carioca Comum		0,300		cdef		0,562		a		3,00		ab		12,33	ab		4,37	ab		25,28	abcde		3,12	a
10 - IAPAR 81		0,348		abcde		0,610		a		4,83		ab		19,00	ab		3,68	ab		25,88	abcde		4,69	a
11 - BRS Pontal		0,316		bcdef		0,561		a		4,33		ab		16,66	ab		3,64	ab		24,26	bcde		3,83	a
12 - BRS Estilo		0,357		ab		0,650		a		3,33		ab		11,50	ab		3,48	ab		31,46	abc		3,6	a
13 - Pérola		0,298		def		0,703		a		4,16		ab		15,33	ab		3,83	ab		33,13	ab		5,06	a
14 - IPR Tangará		0,326		bcdef		0,633		a		3,66		ab		15,66	ab		4,28	ab		29,15	abcd		4,52	a
15 - Diamante Negro		0,280		f		0,790		a		2,66		ab		11,41	ab		4,25	ab		20,4	e		2,29	a
16 - Jalo Precoce		0,317		bcdef		0,646		a		2,16		b		7,16	b		3,52	ab		32,8	ab		2,32	a
17 - G 4000		0,355		abc		0,681		a		4,66		ab		20,33	ab		4,36	ab		19,94	e		4,01	a
18 - DOR 364		0,339		abcde		0,394		a		3,33		ab		13,83	ab		4,31	ab		24,84	abcde		3,47	a
19 - G 2333		0,315		bcdef		0,442		a		3,66		ab		19,33	ab		5,48	a		26,8	abcde		5,05	a
20 - BRS Esplendor		0,351		abcd		0,725		a		4,16		ab		21,33	a		5,11	ab		20,19	e		4,19	a
PA		0,325		A		0,565		B		3,28		B		13,41	B		4,06	A		27,59	A		3,56	B
PB		0,330		A		0,726		A		4,08		A		17,28	A		4,31	A		25,63	B		4,33	A

• *Valores médios seguidos por diferentes letras minúsculas diferem entre si para genótipos e valores médios com diferentes letras maiúsculas diferem entre si para dose de P pelo teste de Tukey (p < 0,05); AF = Área foliar; MSF = Massa seca de folhas; MSRM = Massa seca de ramos; AP = Altura de planta; NNP = Número de nós por planta; CR = Comprimento da raiz; ASR = Área superficial da raiz; VR = Volume da raiz; DR = Diâmetro da raiz; MSR = Massa seca da raiz; NV = Número de vagens por planta; NS = Número de sementes por planta; NSV = Número de sementes por vagem; MCS = Massa de cem sementes; PG = produtividade de grãos.

Houve redução de 33,68% na produção de MSF com aplicação da dose restritiva em relação à dose controle. As médias dos tratamentos foram de 1,91 e 2,88 g, respectivamente, para a dose restritiva e para a dose controle. O genótipo G 2333 destacou-se na produção de MSF, apresentando uma produção de 4,73g; no entanto, não diferiu estatisticamente dos genótipos IAC Carioca Tybatã, IAC Diplomata, BAT 477, Pérola e BRS Esplendor (Tabela 6).

A produção de MSRM foi influenciada tanto pela dose de P quanto pelos genótipos. A parcela que recebeu a dose restritiva apresentou média de 1,49 g, enquanto a parcela com a dose controle apresentou uma média de 1,73 g, ou seja, houve uma redução de 13,87% com a diminuição da dose aplicada. Os genótipos que apresentaram o melhor desempenho para a produção de massa seca de ramos foram G 2333, Pérola e Jalo Precoce, apresentando médias, respectivamente, de 2,04; 1,91 e 1,9 g (Tabela 6).

A característica AP foi influenciada tanto pela dose de P como pelos genótipos. A dose restritiva ocasionou uma redução de 16,39% na altura das plantas, sendo que as médias das parcelas foram de 91,93 e 76,86 cm, respectivamente, para as parcelas com dose controle e dose restritiva. O genótipo que apresentou a maior altura de plantas foi o G 2333, com hábito de crescimento indeterminado, apresentando média de 239,83 cm, seguido dos genótipos: Pérola, IAC Imperador, BRS Pontal e IAC Carioca Tybatã, com médias respectivamente de: 166,16; 126,66; 108,66 e 104,66 cm.

Os genótipos com as menores médias para altura de plantas foram: IPR Tangará, SEA 5 e DOR 364, respectivamente com: 35,66; 40,00 e 43,83 cm (Tabela 6).

Quanto ao NNP, houve redução de 6,99% com a aplicação da dose restritiva, havendo uma variação no número de nós de 13,5 até 7,5. Os genótipos IAC Imperador, IAC Alvorada, IAC Carioca Tybatã e BRS Estilo apresentaram as maiores médias, superior a 12,5 nós por planta, enquanto que os piores desempenhos para essa característica foram observados para SEA 5, IPR Tangará, BRS Esplendor e Jalo Precoce, com médias inferiores a 10,5 nós (Tabela 6).

Pôde-se observar que a imposição da dose restritiva de P influenciou a redução de todos os caracteres avaliados relacionados à parte aérea. De acordo com White e Hammond (2008), muitas das respostas das plantas à deficiência de P parecem ser iniciadas ou moduladas pela diminuição do transporte do P inorgânico (Pi) para a parte aérea e, consequentemente, ocorre a redução do Pi disponível para o metabolismo; assim, na maioria das vezes, essa condição resulta na redução imediata da taxa de crescimento da parte aérea, antes mesmo que o crescimento da raiz seja afetado. Os autores ainda enfatizam que a redução do elemento a nível celular afeta diretamente a fotossíntese, a glicólise e a respiração. Assim, as modificações no metabolismo de carboidratos são reforçadas pela reprogramação transcricional, resultando na síntese de ácidos orgânicos, amido e acúmulo de sacarose nas folhas das plantas deficientes.

Os teores médios de P no tecido foliar determinados pela análise química foram de 1,49 e 1,24 g∙kg^–1, respectivamente, para a dose restritiva e dose controle. A menor concentração de P nas folhas que receberam a maior dose de P é explicada pelo maior acúmulo de massa seca de folhas, diluindo, assim, a concentração do elemento no total das folhas produzidas, fato constatado pela maior produção de massa seca de folhas nas parcelas com a dose controle, em relação às parcelas com a dose restritiva (Figura 1). Raposo et al. (2004) observaram, em diferentes grupos de maturação de soja, cultivados em Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico, com médio teor de P, relação negativa entre a concentração de P das folhas e a biomassa produzida, enfatizando o efeito de diluição do nutriente. O conteúdo de P nas folhas foi determinado pelo produto do teor de P foliar e a massa seca de folhas, sendo, respectivamente, de 2,78 e 3,42 g de P, para as parcelas com a dose restritiva e dose controle, ou seja, com redução de 18,71% do conteúdo de P nas parcelas com dose restritiva, confirmando o maior acúmulo do nutriente nas folhas, acompanhada pela maior produção de massa seca.

Figura 1
Teor e conteúdo médio de P nas folhas de 20 genótipos de feijoeiro cultivados em Latossolo Vermelho Eutrófico, submetidos às doses restritiva e controle, respectivamente, com aplicação de 45 e 90 kg∙ha–1 de P₂O₅. As linhas horizontais e verticais traçadas no gráfi co representam as médias gerais de cada tratamento.

Com a determinação da diagnose foliar, foi possível verificar que, assim como ocorreu para o P, houve maior acúmulo de N, K, Ca, Mg e S nas parcelas com aplicação da dose restritiva, ocorrendo efeito de diluição dos elementos devido à maior produção de massa seca das plantas da parcela controle. Os teores dos nutrientes apresentaram-se próximos às faixas consideradas adequadas à cultura do feijoeiro, com exceção do P e do S, abaixo da faixa adequada. De forma geral, os resultados observados na diagnose realizada podem ser atribuídos à utilização do total de folhas de cada planta e não à amostragem das folhas do terço médio como as metodologias de Ambrosano et al. (1997) e Malavolta (2006)(Tabela 7).

Tabela 7
Teor de macronutrientes no tecido foliar (g∙kg^-1) de 20 genótipos de feijoeiro, cultivados em Latossolo Vermelho Eutrófico, com aplicação de duas doses de P nas parcelas P_A(dose restritiva) e P_B (controle), respectivamente, com 45 e 90 kg∙ha^-1 de P₂O₅.

Tratamento		N		P		K		Ca		Mg		S
		g∙kg-1
Adequado1		30 - 50		2,5 - 4,0		20 - 24		10 - 25		2,5 - 5,0		2 - 3
Adequado2		52 - 54		4 - 6		15 - 35		15 - 25		4 - 8		5 - 10
PA		54,27		1,49		23,64		20,61		3,99		1,04
PB		42,50		1,24		20,06		19,05		3,61		0,79

• Faixas de teores de macronutrientes considerados adequados em folhas de feijoeiro coletadas no florescimento; terceiras folhas com pecíolo e tomadas no terço médio de 30 plantas (
• ¹
  Ambrosano et al. 1997 e
• ²
  Malavolta 2006).

Quanto ao crescimento e desenvolvimento do sistema radicular, o CR variou de 8.655,74 a 10.020,18 cm, respectivamente, para as doses restritiva e controle, havendo uma redução de 13,62% no comprimento total com a redução da dose. O genótipo Diamante Negro apresentou maior comprimento médio, com 13.565,15 cm, e o genótipo DOR 364, o menor, com 5.256,52 cm (Tabela 6).

Houve uma redução de 15,50% para ASR na dose restritiva, com média de 869,04 e, para o controle, de 1.028,48 cm². Os valores para ASR variaram de 1.345,50 a 542,07 cm², sendo que os genótipos com melhor e pior desempenho médio foram BAT 477 e DOR 364 (Tabela 6).

O VR apresentou diferenças estatísticas significativas para o tratamento de doses e para genótipos. Houve uma redução de 17,43% no volume com aplicação da dose restritiva, ocorrendo uma variação total de 11,76 a 4,50 cm³, sendo que os genótipos com maior e menor volume médio de raiz foram BAT 477 e DOR 364 (Tabela 6).

A MSR foi a característica do sistema radicular mais prejudicada pela dose restritiva, com 22,18% de redução, e, respectivamente, as médias das parcelas com restrição e controle foram de 0,565 e 0,726 g. A amplitude das observações variou de 0,790 g para o Diamante Negro a 0,394 g para o DOR 364 (Tabela 6).

Segundo López-Bucio et al. (2003), os nutrientes do solo são elementos críticos para o crescimento das plantas e sua produtividade. A biodisponibilidade de nutrientes na solução do solo pode determinar o crescimento e proliferação das raízes, sendo o P um dos nutrientes que podem alterar os processos de desenvolvimento pós-embrionários do sistema radicular. Além disso, devido à baixa biodisponibilidade e mobilidade de P na maioria dos solos, a capacidade do sistema radicular de explorar eficazmente o solo a um custo metabólico mínimo é essencial para o desenvolvimento da planta (Lynch e Brown 2008).

Trindade e Araújo (2014), avaliando a variabilidade de 24 genótipos de feijoeiro quanto ao sistema radicular em um Argissolo Vermelho-Amarelo, com aplicação de duas doses de P por hectare, 20 e 80 kg de P₂O₅, observaram que a maior dose de P proporcionou maior desenvolvimento do sistema radicular, repercutindo em aumentos na massa de raiz principal, basal e lateral; massa de nódulos; na área e comprimento de raízes, tanto no início da formação como no período de enchimento das vagens. Os autores reforçam a importância da seleção de cultivares com maior crescimento da raiz como uma estratégia para aumentar a absorção de P e produção de grãos, especialmente em ambientes tropicais e subtropicais, onde a disponibilidade de P no solo é geralmente muito baixa.

Em relação aos componentes de produção, houve uma redução de 19,61% no NV, com a aplicação da dose restritiva de P, sendo que a parcela com restrição apresentou valores médios de 3,28 e a parcela controle, de 4,08 vagens por planta. Os genótipos com maior NV foram o IAC Carioca Tybatã, IAPAR 81 e G 4000, enquanto que Jalo Precoce, SEA 5 e Diamante Negro apresentaram os menores números (Tabela 6).

Quanto ao NS, houve diferenças significativas tanto para dose de P como para genótipos. A média observada foi de 13,41 e 17,28 sementes por plantas, respectivamente, para as parcelas com restrição de P e controle, havendo redução de 22,40% no número total de sementes por planta com a dose restritiva. Os genótipos com maior número de semente foram BRS Esplendor, IAC Carioca Tybatã e G 4000 (Tabela 6).

A característica NSV não apresentou efeito de dose de P, e as parcelas restritiva e controle apresentaram valores próximos, 4,06 e 4,31 sementes por vagem com redução de 5,80% na dose restritiva. Foi observado efeito do genótipo influenciando a característica, sendo que os genótipos com melhor e pior desempenho médio foram o G 2333 e IAC Alvorada, apresentando, respectivamente, 5,48 e 3,29 sementes por vagem (Tabela 6).

A característica MCS sofreu influência tanto das doses de P como do genótipo; no entanto, ocorreram 7,65% de aumento na massa de sementes na parcela que recebeu a menor dose de P, sendo os valores médios das parcelas com dose restritiva e controle, respectivamente, de 27,59 e 25,63 g. Para essa característica, os genótipos que apresentaram melhor desempenho médio, em ambas as condições de adubação com P, com valores superiores a 32 g, foram: IAC Alvorada, Pérola e Jalo Precoce, e os genótipos com menor massa foram Diamante Negro, IAC Carioca Tybatã e IAC Diplomata (Tabela 6). Avaliando a produtividade e a qualidade de sementes do cultivar Carioca Precoce, submetidos a seis níveis de adubação com P, Zucareli et al. (2011) mostraram que as doses de P aplicadas não influenciaram na massa de cem sementes, tampouco na qualidade fisiológica; no entanto, houve um aumento linear da produtividade em função da dose de P aplicada. Os autores enfatizam que, em situação de deficiência nutricional, as plantas tendem a ajustar a produção de sementes aos recursos disponíveis, sem prejuízo ao vigor.

Para PG, foram observadas diferenças estatísticas apenas para o fator dose de P. As produtividades médias das parcelas com as doses restritiva e controle foram, respectivamente, de 3,56 e 4,33 g por planta, ou seja, a dose restritiva de P resultou em produtividade 17,78% menor. Araújo et al. (2000), avaliando oito genótipos de feijoeiro em solo com baixo teor de P (5 mg∙dm–³ de P), utilizando duas doses, 27,5 e 114,5 kg∙ha–¹ de P₂O₅, obtiveram uma produtividade média por planta de, respectivamente, 3,76 e 4,00 g, assim como Oliveira et al. (2012), que, avaliando 19 genótipos em solo com teor de 4,9 mg∙dm–³ de P, utilizando doses de 20 e 120 kg∙ha–¹ de P₂O₅, também obtiveram baixas produtividades, 2,2 e 5,25 g por planta, respectivamente, para a menor e maior dose de P.

Os resultados para a produtividade média de grãos apresentaram variação média de 5,06 a 2,29 g por planta, sendo que, para ambas as doses, os genótipos com os maiores valores médios foram IAC Imperador (5,06 g), Pérola (5,06 g) e G 2333 (5,05 g) e, com os piores desempenhos, os genótipos Diamante Negro (2,29 g), Jalo Precoce (2,32 g) e SEA 5 (3,07 g) (Tabela 6).

Os genótipos foram classificados e representados graficamente de acordo com seus desempenhos produtivos médios para ambas as doses nas classes: Eficientes e Responsivos; Eficientes e Não Responsivos; Ineficientes e Responsivos; e Ineficientes e Não Responsivos (Figura 2). Foram classificados na categoria Eficientes e Responsivos sete genótipos que apresentaram desempenhos superiores à média, em ambas as doses, sendo eles: IAC Formoso, G 2333, IAC Carioca Tybatã, IAPAR 81, IAC Imperador, BRS Esplendor e IPR Tangará. Silva et al. (2014)observaram, em solução nutritiva, resultados similares, estudando os mesmos genótipos de acordo com a resposta à eficiência no uso do P e classificando cinco genótipos como Eficientes e Responsivos: G 2333, IAC Carioca Tybatã, IAPAR 81, IAC Imperador e Carioca Comum, ou seja, quatro destes apresentando resultados em comum. Deve ser ressaltado que o genótipo BAT 477, classificado como Eficiente e Não Responsivo, além de apresentar um bom desempenho produtivo, nas parcelas com a dose restritiva de P, apresentou melhor desempenho quanto aos caracteres do sistema radicular.

Figura 2
Desempenho produtivo de 20 genótipos de feijoeiro quanto à eficiência no uso do fósforo, classificados em quatro categorias: IR = Ineficientes e Responsivos; INR = Ineficientes e Não Responsivos; ER = Eficientes e Responsivos; ENR = Eficientes e Não Responsivos.

Oliveira et al. (2012) classificaram 19 genótipos de feijoeiro em Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico, com baixo nível de P, adubados com 20 e 120 kg de P₂O₅, e verificaram variabilidade entre os genótipos, identificando cinco destes como Eficientes e Responsivos: IAC Una, IPR Saracura, IPR Juriti, IAC Centauro e IPR Corujinha.

Pôde-se verificar que, comparando as classificações relativas realizadas no solo e em hidroponia (Silva et al. 2014), 12 genótipos mantiveram a mesma classificação em ambas as condições. Além disso, os genótipos classificados como Eficientes e Responsivos no solo, IAC Carioca Tybatã, IAC Imperador, IAPAR 81 e G 2333, apresentaram respectivamente maior acréscimo percentual em relação à média na condição restritiva de P: 39,61; 13,20; 33,99 e 42,98%, e, na condição de restrição de P, em hidroponia, acréscimo de: 18,18; 31,02; 42,04 e 1,11% (Tabela 8).

Tabela 8
Produtividade de grãos de 20 genótipos de feijoeiro, cultivados em Latossolo Vermelho Eutrófico, com a aplicação de duas doses, baixo e alto P, respectivamente, com 45 e 90 kg∙ha^-1 de P₂O₅ e, em hidroponia, com a aplicação de 4 e 8 mg∙L^-1 de P, com os percentuais produtivos acrescidos em relação às médias, dentro de cada dose e condição de cultivo e classificação relativa quanto ao uso do P.

Genótipos	Latossolo Vermelho Eutrótico						Hidroponia (Silva et al. 2014)
		Baixo P		Alto P		Classificação relativa		Baixo P		Alto P		Classificação relativa
		(%)						(%)
1 - IAC Alvorada		-10,39		20,39		IR		-5,23		-11,03		IR
2 - IAC Carioca Tybatã		39,61		4,94		ER		18,18		38,32		ER
3 - IAC Diplomata		-18,26		-23,66		INR		-32,74		-69,00		INR
4 - IAC Formoso		45,22		7,93		ER		0,40		0,85		ENR
5 - IAC Imperador		13,20		40,68		ER		31,02		65,36		ER
6 - IPR Uirapuru		-3,93		-13,28		INR		-1,51		-3,17		IR
7 - BAT 477		23,31		-16,51		ENR		-22,77		-47,98		INR
8 - SEA 5		-35,11		-11,44		INR		-1,20		-2,53		INR
9 - Carioca Comum		-0,84		-37,50		INR		22,61		47,65		ER
10 - IAPAR 81		33,99		6,32		ER		42,04		88,59		ER
11 - BRS Pontal		-23,03		13,70		IR		-10,75		-22,65		IR
12 - BRS Estilo		-1,69		-14,44		INR		-2,10		-4,42		INR
13 - Pérola		-11,80		61,21		IR		-14,97		-31,54		IR
14 - IPR Tangará		5,90		22,00		ER		12,76		26,88		ENR
15 - Diamante Negro		-52,81		-32,89		INR		7,18		15,13		ENR
16 - Jalo Precoce		-41,85		-40,27		INR		-11,31		-23,83		INR
17 - G 4000		-5,06		7,47		IR		-10,37		-21,85		INR
18 - DOR 364		-10,39		-13,51		INR		-26,87		-56,62		INR
19 - G 2333		42,98		15,77		ER		1,11		2,34		ER
20 - BRS Esplendor		10,39		3,09		ER		4,55		9,59		ENR
Média		3,56		4,33				28,95		47,45

• IR = Ineficientes e Responsivos; INR = Ineficientes e Não Responsivos; ER = Eficientes e Responsivos; ENR = Eficientes e Não Responsivos.

Os genótipos IAC Diplomata, SEA 5, BRS Estilo, Jalo Precoce e DOR 364 foram classificados, em ambas as condições de cultivo, como Ineficientes e Não Responsivos, apresentando reduções na produtividade de grãos em relação às médias de todos os tratamentos, sendo, na condição de restrição em solo, reduções de: −18,26; −35,11; −1,69; −1,85 e −10,39%, assim como, em hidroponia, as reduções foram de: −32,74; −1,20; −2,10; −11,31 e −26,87% (Tabela 8).

Os resultados obtidos na avaliação no solo dos 20 genótipos de feijoeiro foram consistentes e similares com relação à classificação em hidroponia (Silva et al. 2014). Entretanto, verificou-se menor controle experimental nessa situação, uma vez que a dinâmica do P na interação com o solo pode sofrer diversas influências com relação aos aspectos químicos, físicos e biológicos, como pH, processos de adsorção, textura e teor de argila, microrganismos, entre outros fatores do solo, alterando sua dinâmica e disponibilidade do nutriente para a planta.

CONCLUSÃO

As doses de P foram Eficientes na discriminação dos cultivares, resultando em diferenças significativas no desenvolvimento das plantas e entre os caracteres agronômicos avaliados.

Foi possível classificar os genótipos quanto à eficiência de uso do P em Latossolo Vermelho Eutrófico.

Os genótipos IAC Formoso, G 2333, IAC Carioca Tybatã, IAPAR 81, IAC Imperador, BRS Esplendor e IPR Tangará apresentaram os melhores desempenhos produtivos em ambas as condições de adubação, sendo classificados como Eficientes e Responsivos.

AGRADECIMENTOS

À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) pelo apoio financeiro e concessão de bolsa de estudos.

REFERENCES

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  15 Abr 2016
• Data do Fascículo
  Apr-Jun 2016

Histórico

• Recebido
  24 Mar 2015
• Aceito
  19 Nov 2015