Aplicação tardia de nitrogênio no feijoeiro em sistema de plantio direto

Late nitrogen application on common bean in no-tillage system

FITOTECNIA

Aplicação tardia de nitrogênio no feijoeiro em sistema de plantio direto

Late nitrogen application on common bean in no-tillage system

Rogério Peres Soratto^I; Carlos Alexandre Costa Crusciol^II,IV; Laerte Marques da Silva^III; Leandro Borges Lemos^II

^IUniversidade Estadual de Mato Grosso do Sul - Unidade Universitária de Cassilândia, Rod. MS 306 km 6,4, 79540-000 Cassilândia (MS). E-mail: [e-mail]

^IIDepartamento de Produção Vegetal - FCA - UNESP- Fazenda Experimental Lageado, Caixa Postal 237, 18603-970 Botucatu (SP), Brasil. E-mail: [e-mail]; [e-mail]

^IIIDoutorando em Agronomia (Agricultura), Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA) - UNESP - Fazenda Experimental Lageado, Botucatu (SP). E-mail: [e-mail]

^IVCom bolsa de produtividade do CNPq

RESUMO

A adoção de técnicas que possibilitem a maximização da eficiência do uso de nitrogênio pelo feijoeiro é de extrema importância para aumentar a produtividade e qualidade de grãos, reduzir o custo de produção e evitar contaminação ambiental. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) à aplicação de nitrogênio em cobertura nos estádios V₄ e no início do R₇, em sistema de plantio direto. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, em esquema fatorial 2 x 4, com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos pela aplicação de dois níveis de N (0 e 90 kg ha^-1) no estádio V₄, combinados com quatro níveis de N (0, 30, 60 e 120 kg ha^-1) no início do estádio R₇. Quando não foi realizada adubação nitrogenada de cobertura no estádio V₄, a aplicação de N no início do estádio R₇ aumentou a produtividade de grãos do feijoeiro em sistema de plantio direto. A produtividade máxima de grãos foi obtida com a aplicação exclusiva de 90 kg ha^-1 de N no estádio V₄, sendo necessárias, para atingir o mesmo nível de produtividade, maiores doses de N quando aplicadas apenas em R₇. Quando é realizada aplicação de N em V₄, adubações adicionais em R₇ não resultam em aumento de produtividade. A aplicação de N em cobertura no estádio V₄ foi mais eficiente do que a aplicação em R₇, acarretando em maior incremento na produtividade por unidade do nutriente aplicado. A aplicação de N em cobertura, nos estádios V₄ e início do R₇, proporcionou aumento no teor de proteína nos grãos do feijoeiro.

Palavras-chave:Phaseolus vulgaris, adubação nitrogenada, época de aplicação, proteína.

ABSTRACT

The utilization of techniques that allow the maximization efficiency of nitrogen use by the common bean is important to increase grain yield and quality, to decrease production cost, and to avoid environmental contamination. The objective of this work was to evaluate the performance of common bean (Phaseolus vulgaris L.) in response to levels of sidedressed nitrogen applied on the V₄ and on the beginning of R₇ development stages, in no-tillage system. A randomized complete block design, in a 2 x 4 factorial scheme, with four replications was used. The treatments were a combination of two N levels (0 and 90 kg ha^-1) in the V₄ stage and four N levels (0, 30, 60, and 120 kg ha^-1) in the beginning of the R₇ stage. When nitrogen fertilization was not used in V₄ stage, the application in the beginning of R₇ stage increased the common bean grain yield in no-tillage system. Nitrogen application in the V₄ stage (90 kg ha^-1) provided the maximum grain yield. When nitrogen was applied in the V₇ stage, its was necessary greater levels for obtaining the same yield. When nitrogen fertilization was used in the V₄ stage, the application in the beginning of the R₇ stage did not increase common bean grain yield. Nitrogen side dressing in the V₄ stage was more efficient than in V₇, resulting in higher grain yield per nutrient unit. The application of nitrogen in the V₄ stage and in the beginning of R₇ development stage, increased grain protein content.

Key words:Phaseolus vulgaris, nitrogen fertilization, time of application, protein.

1. INTRODUÇÃO

O cultivo do feijoeiro em sistema de plantio direto tem aumentado no Brasil, devido a inúmeros benefícios que esse sistema proporciona às características físicas, químicas e biológicas do solo. O sistema de plantio direto, em razão da manutenção dos resíduos vegetais na sua superfície, promove maior proteção contra o impacto direto das gotas de chuva, favorece a infiltração, reduz perda de água por escoamento superficial e perda de solo por erosão (HERMANI et al., 1999, STONE e SILVEIRA, 1999). Nesse sistema, porém, pelo fato de os restos culturais permanecerem na superfície do solo, a taxa de mineralização da matéria orgânica é mais lenta, quando comparada com sistema convencional (GONÇALVES e CERETTA, 1999), o que tem acarretado menor disponibilidade de nitrogênio às plantas, principalmente, na fase de implantação até a estabilização do sistema (SORATTO et al., 2001; SILVA et al., 2002; SORATTO et al., 2004). Dessa forma, a dose de nitrogênio na adubação do feijoeiro pode estar condicionada ao tipo de resíduo vegetal (gramínea ou leguminosa) presente na superfície do solo, já que palhada com elevada relação C/N, característica da maioria das gramíneas, proporciona maior imobilização de nitrogênio para sua decomposição (CERETTA et al., 2002), sendo necessário maior quantidade desse nutriente para obtenção de produtividades elevadas (BORDIN, et al., 2003; SORATTO et al., 2004).

O feijoeiro é planta exigente e, por ser de ciclo curto, necessita que os nutrientes estejam prontamente disponíveis nos estádios de demanda, para que não haja limitação da produtividade (SILVA e SILVEIRA, 2000). O N é o nutriente absorvido em maiores quantidades pelo feijoeiro e, pelo fato de aproximadamente 50% do N total absorvido ser exportado para os grãos, a sua deficiência é a mais freqüente (OLIVEIRA et al., 1996). Esse nutriente tem grande importância, principalmente nas fases de florescimento e enchimentos de grãos, pois, como há vagens e grãos crescendo quase ao mesmo tempo, a demanda por N nessa fase é alta (PORTES, 1996). Dessa forma, o feijoeiro não absorve todo o N que necessita nos primeiros 50 dias do ciclo (ROSOLEM, 1987). WESTERMANN et al. (1981) observaram uma absorção de até 3,5 kg/ha dia^-1 no período de enchimento de grãos. De acordo com HUNGRIA et al. (1985), 60% do N mineral total acumulado pelo feijoeiro durante o ciclo, são absorvidos entre os estádios de florescimento e meados do estádio de enchimento dos grãos. Como o nitrogênio das folhas é translocado para os grãos, as folhas mais velhas cairão e a taxa fotossintética das folhas remanescentes decrescerá quase simultaneamente se a disponibilidade do nutriente no solo for baixa nessa fase do ciclo da cultura (PORTES, 1996), podendo ocorrer redução da produtividade de grãos. Além disso, como o N é um nutriente que se perde facilmente por lixiviação, volatilização e desnitrificação no sistema solo-planta, o seu manejo adequado é tido como um dos mais difíceis (SANTOS, et al., 2003), sendo essencial, para a obtenção de altas produtividades, que esse nutriente seja colocado à disposição da planta em tempo e locais adequados (CARVALHO, et al., 2001). Dessa forma, técnicas de manejo que possibilitem a maximização de absorção de N pelo feijoeiro são de extrema importância, devido ao alto custo dos fertilizantes nitrogenados e as perdas de N por lixiviação, que podem representar riscos ao ambiente pela contaminação de mananciais de água (SANTOS et al., 2003).

Para ROSOLEM (1996), a adubação nitrogenada deve ser realizada de modo que propicie boa nutrição da planta na época em que ainda é possível aumentar o número de vagens por planta, ou seja, até o início do florescimento. MIYASAKA et al. (1963) recomendam aplicação do N em cobertura até 20 dias após a emergência das plântulas (DAE). Em outros trabalhos, observa-se que a adubação nitrogenada de cobertura pode ser realizada no máximo até 36 DAE (ROSOLEM, 1987). Contudo, SORATTO et al. (2001) verificaram que em feijoeiro cultivado em sistema de plantio direto, após a cultura do milho, a aplicação do nitrogênio em cobertura aos 15 DAE, proporcionou maior produtividade de grãos, quando comparado com a aplicação aos 35 DAE.

Outro fator importante é que, no Brasil, a cultura do feijoeiro ocupa posição de destaque, não apenas pelo volume de grãos produzidos, mas também pela importância dessa leguminosa na alimentação humana. O feijão é a principal fonte de proteína da maioria da população brasileira, o que tem proporcionado interesse no estudo de técnicas que acarretem aumento da produtividade e da qualidade dos grãos.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta do feijoeiro à aplicação de nitrogênio em cobertura nos estádios de 3.ª folha trifoliolada e no início da formação das vagens em sistema de plantio direto.

2. MATERIAL E MÉTODOS

O trabalho foi realizado na Fazenda Experimental Lageado pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP, município de Botucatu, SP (48º 23' W e 22º 58' S; 765 m de altitude). O solo do local é Nitossolo Vermelho estruturado (EMBRAPA, 1999). O clima, conforme a classificação de Köppen, é do tipo Cwa, que se caracteriza como tropical de altitude, com inverno seco e verão quente e chuvoso. Durante a realização do experimento ocorreram 596 mm de chuvas, bem distribuídas durante o período de cultivo.

Antes da instalação do experimento, foi coletada amostra composta de 10 subamostras, na camada de 0-0,20 m, para a determinação das características químicas do solo, realizadas de acordo com RAIJ e QUAGGIO (1983), cujos resultados foram: matéria orgânica, 26,0 g dm^-3; pH (CaCl₂), 4,4; P (resina), 14,9 mg dm^-3; K, Ca e Mg, 1,6, 41,3 e 20,6 mmol_c dm^-3, respectivamente, e saturação por bases, 56%.

O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, em esquema fatorial 2 x 4, com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos pela aplicação de dois níveis de N (0 e 90 kg ha^-1) no estádio V₄ (FERNANDEZ et al, 1986), ou seja, 22 DAE e quatro níveis de N (0, 30, 60 e 120 kg ha^-1), no início do estádio R₇ (50 DAE), aplicados em cobertura, tendo como fonte o nitrato de amônio. Cada parcela foi constituída por seis linhas de 5 m de comprimento. A área útil foi constituída pelas quatro linhas centrais, desprezando-se 0,50 m em ambas as extremidades de cada linha.

O experimento foi instalado em área cultivada há três anos no sistema de plantio direto, com a sucessão milheto/milho, milheto/arroz e aveia-preta/arroz/aveia-preta, o que a caracterizava como de alta resposta à aplicação de N para o feijoeiro (AMBROSANO et al., 1996). No momento da instalação do experimento a área encontrava-se coberta com palhada de aveia-preta. A dessecação da cobertura vegetal do solo foi realizada mediante a aplicação de 1,6 kg ha^-1 do i.a. de glifosate. A semeadura foi realizada mecanicamente em 7/1/2004, utilizando a cultivar Pérola com espaçamento de 0,45 m entre as linhas e 15 sementes por metro linear. Por ocasião da semeadura, aplicaram-se em todos os tratamentos, 230 kg ha^-1 da fórmula 08-28-16 de NPK. A emergência das plântulas ocorreu em 12/1/2004. O florescimento pleno da cultura ocorreu aos 41 DAE e o ciclo teve a duração de 86 dias em todos os tratamentos.

Nas adubações de cobertura o adubo foi distribuído sobre a superfície do solo, ao lado e aproximadamente a 10 cm das fileiras de plantas.

O controle das plantas daninhas foi realizado mediante duas aplicações seqüenciais do herbicida fluazifop-p-butil + fomesafen (100 + 125 g i.a. ha^-1 de em cada aplicação). Durante o desenvolvimento da cultura foram realizados os tratos culturais fitossanitários.

Por ocasião do florescimento pleno determinou-se massa de matéria seca da parte aérea das plantas, coletando-se 10 plantas por parcela e secando-as em estufa com circulação forçada de ar a 60-70 ºC, até atingir massa constante. Para determinar o teor de N total nas folhas foram coletadas todas as folhas de 10 plantas de cada parcela no florescimento pleno e secas em estufa com circulação forçada de ar a 60-70 ºC, até atingir massa constante, e em seguida foram moídas e submetidas à análise, conforme método descrito em MALAVOLTA et al. (1997). Por ocasião da colheita foram coletadas 10 plantas de cada parcela e determinados o número de vagens/planta, o número de grãos/vagem e a massa de cem grãos. Em duas fileiras da área útil de cada parcela, as plantas foram arrancadas e deixadas a secar em pleno sol e em seguida submetidas à trilha mecânica; a umidade dos grãos foi corrigida para 0,13 kg kg^-1 (base úmida), obtendo-se a produtividade de grãos. Para determinar o teor de proteína, os grãos foram secos em estufa com circulação forçada de ar a 60-70 ºC, até atingir massa constante; em seguida, foram moídos e submetidos à análise para determinação do teor de N, conforme método descrito em MALAVOLTA et al. (1997), posteriormente, multiplicando-se o teor de N pelo fator 6,25, obteve-se o teor de proteína nos grãos. Com a multiplicação do valor do teor de proteína pelo valor de produtividade de grãos da parcela correspondente, obteve-se a produtividade de proteína.

Os resultados foram submetidos à análise de variância. As médias referentes à aplicação de N no estádio V₄ foram comparadas pelo teste DMS a 5% de probabilidade, enquanto os efeitos dos níveis de N aplicados no início do estádio R₇ foram avaliados por meio de análise de regressão, adotando-se como critério para escolha do modelo a magnitude dos coeficientes de regressão significativos a 5% de probabilidade pelo teste t. Determinou-se também o fator de utilização do N aplicado, mediante a relação kg ha^-1 de N aplicado / kg ha^-1 da produtividade incrementada, em relação à testemunha (sem aplicação de N), em ambas as épocas de aplicação de N.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Nos tratamentos que receberam 90 kg ha ^-1 de N no estádio V₄ ocorreu maior massa de matéria seca (Tabela 1). Os resultados podem ser explicados pela maior demanda de nitrogênio, já que os resíduos culturais presentes na área, por serem provenientes de gramíneas, provavelmente possuíam alta relação C/N, o que pode ter aumentado a intensidade de imobilização de N pelos microrganismos, proporcionando menor disponibilidade do nutriente às plantas, na fase inicial do desenvolvimento, corroborando com CERETTA et al. (2002). Além disso, no sistema de plantio direto, devido à permanência dos restos culturais na superfície do solo, a taxa de mineralização da matéria orgânica é lenta (GONÇALVES e CERETTA, 1999), o que promove reduzida liberação de N para a cultura subseqüente, na fase inicial do desenvolvimento. SORATTO et al. (2001) e PIASKOWSKI et al. (2001) também verificaram aumento da massa de matéria seca do feijoeiro cultivado em sucessão a gramíneas, em plantio direto, em virtude da aplicação de N em cobertura. SORATTO et al. (2001) verificaram que a aplicação de todo o N aos 15 DAE proporcionou maior acúmulo de matéria seca nas plantas, quando comparada com a aplicação aos 25 ou 35 DAE. Os resultados evidenciam que, embora a época de máxima absorção de N situa-se entre os estádios de florescimento e meados do enchimento de grãos, o feijoeiro necessita de N para seu crescimento inicial (AMBROSANO et al., 1996; CARVALHO et al., 2001), principalmente, quando cultivado em sistema de plantio direto, em sucessão a gramíneas.

A aplicação de N no estádio V₄ proporcionou maior teor do nutriente nas folhas do feijoeiro (Tabela 1). Mesmo nos tratamentos que não receberam N no estádio V₄, os teores de N nas folhas estavam dentro da faixa considerada adequada para o feijoeiro, ou seja, 30-50 g kg^-1 (AMBROSANO et al., 1997). SORATTO et al. (2004) verificaram que a elevação no teor de N nas folhas do feijoeiro, mesmo dentro da faixa considerada adequada, promoveu acréscimos no teor de clorofila e, conseqüentemente, na produtividade de grãos. Segundo esses autores, em sistema de plantio direto, houve maior aproveitamento do N pelo feijoeiro, provavelmente, devido à manutenção de maior umidade no solo.

O número de vagens por planta foi influenciado pela interação entre aplicação de N no estádio V₄ e no início do R₇ (Figura 1). Com a aplicação de N no estádio V₄, observou-se maior número de vagens por planta. Essa é uma característica resultante da adubação nitrogenada, pois, quando a planta é mal nutrida em relação a esse nutriente, produz menos flores e, conseqüentemente, menos vagens (PORTES, 1996). Dessa forma, pelos resultados, verifica-se a necessidade da utilização de doses elevadas de N no estádio inicial do desenvolvimento de feijoeiro em sistema de plantio direto. Verificou-se também que, tanto sem aplicação quanto com a aplicação de 90 kg ha^-1 de N no estádio V₄, o emprego de níveis crescentes do nutriente no estádio R₇ proporcionou aumento do número de vagens por planta (Figura 1). No entanto, nos tratamentos que receberam N no estádio V₄, a aplicação do nutriente no início do estádio R₇ proporcionou incremento linear nessa característica, enquanto nos tratamentos que não receberam N no estádio V₄ houve efeito quadrático da aplicação do elemento no estádio R₇. Assim, nota-se que em plantas bem nutridas e com maior massa de matéria seca, a aplicação de até 120 kg ha^-1 de N, após o início da formação das vagens, pode promover maior fixação de flores e vagens. Nos tratamento que não receberam N no estádio V₄, porém, o maior número de vagens por planta foi alcançado com a dose máxima estimada de 72 kg ha^-1 de N aplicado no início do estádio R₇.

O número de grãos por vagem é uma característica de alta herdabilidade genética, que sofre pouca influência do ambiente (ANDRADE et al., 1998). No entanto, esse componente da produção foi incrementado pela aplicação de N no início do estádio R_7, nas parcelas que não receberam o elemento no estádio V₄ (Figura 1). SILVA et al. (1989), SANTOS et al. (2003) e SORATTO et al. (2004) também verificaram aumento do número de grãos por vagem do feijoeiro com a aplicação de N em cobertura. A massa de cem grãos não foi afetada pelos tratamentos. Segundo SILVA e SILVEIRA (2000) e SORATTO et al. (2004), doses de N não causam grande variação na massa de cem grãos. Esses resultados confirmam o princípio de que essa é uma das características que apresenta pequena variação, em função das alterações no meio de cultivo. Assim, em condições adversas, com restrição de N, a planta de feijão preferencialmente formará poucos grãos nas vagens fixadas ao invés de vários e mal formados.

Quanto à produtividade de grãos, houve efeito da interação entre aplicação de N no estádio V₄ e no início do R₇. A aplicação de N no início do estádio R₇ proporcionou aumento linear na produtividade de grãos nas plantas que não receberam N no estádio V₄, porém não se observou efeito sobre a produtividade das plantas que receberam 90 kg ha^-1 de N no estádio V₄ (Figura 1). Pelos resultados, apesar de promover aumento de produtividade das plantas que não receberam N no estádio V₄, foi necessária a aplicação de 120 kg ha^-1 de N no início do estádio R₇ para proporcionar o mesmo nível de produtividade obtido com a aplicação de 90 kg ha^-1 de N no estádio V₄. A aplicação de 90 kg ha^-1 de N no estádio V₄ proporcionou um aumento de 28% na produtividade de grãos, enquanto a aplicação no início de R₇, resultou em apenas 18%. Verificou-se, dessa forma, menor eficiência da adubação nitrogenada quando aplicada no início do estádio R₇, ou seja, a aplicação nesse estádio aumentou o fator de utilização do N, em comparação com a aplicação no estádio V₄ (Tabela 2). Assim, apesar de maior demanda do feijoeiro por N ocorrer entre os estádios de florescimento e meados do enchimento dos grãos (HUNGRIA et al., 1985), notou-se, pelos resultados, a importância da aplicação de N na fase vegetativa, ou seja, em época que promova crescimento da planta, pois, plantas mais robustas, com mais ramificações e que produzam maior número de estruturas reprodutivas, acarretam maior produtividade de grãos, como também foi verificado por CARVALHO et al. (2001) e SORATTO et al. (2004). SORATTO et al. (2001) e SILVA et al. (2002) verificaram que o atraso no fornecimento de N à planta (aplicação de todo o N aos 35 DAE), refletiu em baixa produtividade do feijoeiro em plantio direto sobre palhada de milho, provavelmente em vista da alta imobilização biológica do N do solo.

O teor de proteína bruta nos grãos foi influenciado pela interação entre aplicação de N no estádio V₄ e no início do R₇. A aplicação de N no início do estádio R₇ proporcionou aumento linear no teor de proteína dos grãos, tanto sem, quanto com a aplicação de 90 kg ha^-1 de N no estádio V₄ (Figura 2).

No entanto, a combinação da aplicação de N no estádio V₄, com aplicação no início do R₇, promoveu a obtenção dos maiores teores de proteína nos grãos do feijoeiro cultivado em plantio direto. FARINELLI (2003) também obteve elevação do teor de proteína nos grãos do feijoeiro cv. Pérola, com aplicação de doses crescentes de N aplicadas em cobertura no estádio V₄.

A elevação do teor de N nas folhas pode ter proporcionado o aumento do teor de proteína nos grãos, já que, no estádio de enchimento dos grãos, o N das folhas é translocado para eles (PORTES, 1996). Entretanto, pelos resultados, notou-se a possibilidade de se aumentar o teor de proteína nos grãos do feijoeiro mediante a aplicação de N no início do estádio de formação das vagens (R₇). Segundo ROSOLEM (1987), apesar de haver translocação do N das folhas para as vagens, existe absorção do nutriente do solo nos estádios mais tardios da cultura, e o N absorvido nessa fase vai para os grãos, uma vez que os teores nas folhas diminuem no período correspondente.

A produção de proteína por área foi incrementada linearmente pela aplicação de N no início do estádio R_7, tanto sem, quanto com a aplicação de 90 kg ha^-1 de N no estádio V₄ (Figura 2). Porém, foram obtidas maiores produções de proteína com a aplicação de N no estádio V₄, devido às maiores produtividades de grãos, proporcionadas por esse tratamento (Figura 1). BORDIN et al. (2003) também obtiveram aumento da produção de proteínas pelo feijoeiro cultivado em sistema de plantio direto sobre diferentes tipos de palhada.

4. CONCLUSÕES

1. Quando não é realizada adubação nitrogenada de cobertura no estádio V₄, a aplicação de N no início do estádio R₇ aumenta a produtividade de grãos do feijoeiro, em sistema de plantio direto, sobre palhada de aveia-preta.

2. A produtividade máxima de grãos é obtida com a aplicação exclusiva de 90 kg ha^-1 de N no estádio V₄, sendo necessárias, para atingir o mesmo nível de produtividade, maiores doses de N quando aplicadas apenas em R₇. Quando é realizada aplicação de N em V₄, adubações adicionais em R₇ não proporcionam aumento de produtividade.

3. A aplicação de N em cobertura no estádio V₄ é mais eficiente do que no R₇, acarretando maior incremento na produtividade do feijoeiro por unidade do nutriente aplicado.

4. A aplicação de N em cobertura, nos estádios V₄ e início do R₇, proporciona aumento no teor de proteína nos grãos do feijoeiro.

Recebido para publicação em 24 de setembro de 2004 e aceito em 10 de janeiro de 2005

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  09 Jan 2006
• Data do Fascículo
  2005

Histórico

• Recebido
  24 Set 2004
• Aceito
  10 Jan 2005