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Ciência Rural

Print version ISSN 0103-8478

Cienc. Rural vol.26 no.1 Santa Maria Jan./Apr. 1996

http://dx.doi.org/10.1590/S0103-84781996000100013 

CONCENTRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DE NITROGÉNIO, FÓSFORO E POTÁSSIO PELO FEIJOEIRO CULTIVADO SOB DIFERENTES NÍVEIS DE IRRIGAÇÃO

 

NITROGEN, PHOSPHORUS AND POTASSIUM CONCENTRATION AND ACCUMULATION BY BLACK BEANS UNDER SEVERAL IRRIGATION LEVELS

 

Antonio Carlos dos Santos Pessoa1 Claudio Renato Schlessner Kelling2 Eder João Pozzebon2 Osvaldo König3

 

 

RESUMO

O experimento foi conduzido com o objetivo de determinar a concentração e acumulação de N, P e K no feijoeiro (cv. BR Ipagro 1 "macanudo") cultivado sob diferentes níveis de irrigação: Sem irrigação (SI); irrigação ao ser atingida a tensão matricial de 80kPa (I-80kPa) e; a 40 kPa (I-40kPa). Os resultados obtidos no florescimento indicam que a concentração de N (3,72%) não variou em relação aos níveis de irrigação utilizados. Para o P, diferiu entre o SI (0,23%) e os irrigados (0,30%). Para o K, diferiu entre o SI (0,73%) e o l-40kPa (1,16%). Na maturação fisiológica, a concentração de N nos grãos variou e apresentou média de 3,47%. Entretanto, para P (0,54%) e K (0,89%) não variou. As quantidades totais de N, P e K acumuladas diferiram entre o tratamento SI e os tratamentos irrigados e apresentaram médias de 62,4 e I23,8kg de N/ha, 8 e 18,8kg de P/ha e 23,7 e 50,7kg de K/ha, respectivamente, para SI e irrigados.

Palavras-chave: feijoeiro, concentração de nutrientes, acumulação de nutrientes, irrigação.

 

SUMMARY

This study was carried out with the objective to determine NPK concentration and accumulation of black beans (Phaseolus vulgaris L., BR Ipagro 1 "macanudo" varie ty) cultivated under different sprinkling irrigation levels. The three irrigation levels were: without irrigation (Wl), irrigation when matric potential reached 80kPa (I-80kPa) and 40kPa (I-40kPa). The results of the flowering sampling indicated that the N concentration (3.72%) was not affected by irrigation levels. Leaf concentration of P in the leaves were different between WI (0.23%) and the irrigated treatments (0.30%). In the maturity stage the N grains concentration changed with irrigation and presented average values of 3.47%. However. P (0.54%) and K (0.89%) grains concentrations were similar. The whole amount of NPK accumulated was different for WI and irrigated treatments. The average values of 62.4 and 123.8kg of N/ha, 8 and 18.8kg of P/ha and 23.7 and 50.7kg of K/ha, were observed for WI and irrigated treatments, respectively.

Key words: black beans, nutrient concentration, nutrient accumulation, irrigation.

 

 

INTRODUÇÃO

O Brasil está entre os três maiores produtores mundiais de feijão mas, também, é o maior consumidor, necessitando de importações. Na maioria das regiões produtoras, o problema tem sido a baixa produtividade, que provavelmente tem as suas causas na tecnologia rudimentar utilizada, nas variações climáticas, principalmente a deficiência hídrica, em problemas fitossanitários e no esgotamento progressivo da fertilidade do solo.

A concentração e a acumulação de nutrientes pelo feijoeiro são variáveis de acordo com a idade da planta (BARBOSA FILHO et al., 1979; TRANI et al, 1983), a cultivar (COBRA NETO et al, 1971) o nível de adubação (FURLANI et al, 1978; BARBOSA FILHO et al, 1979), a parte da planta analisada (COBRA NETO et al, 1971; FURLANI et al, 1978), a fertilidade do solo e o manejo da cultura (PRIMAVESI et al, 1985). Isto faz com que as interpretações de níveis críticos seja diferentes para as condições citadas.

A produtividade do feijoeiro está relacionada, entre outros fatores, com a disponibilidade hídrica e a fertilidade do solo. Assim, para a obtenção de elevadas produtividades é necessário o manejo adequado da fertilidade do solo e da disponibilidade hídrica. Todavia, maiores são as quantidades de nutrientes exigidas e extraídas, pela cultura, aumentando a remoção via colheita.

Em pequenas propriedades, é comum a prática de colheita consistindo de arranquio das plantas e posterior trilha em trilhadora estacionária, sendo que, muitas vezes, os restos culturais não retomam à área cultivada, contribuindo para a remoção de nutrientes do solo. Portanto, é de interesse saber as quantidades de nutrientes removidas pela colheita em diferentes condições de manejo da cultura, como quanto à irrigação.

Conduziu-se este trabalho com os objetivos de determinar a concentração e a acumulação de N, P, e K pelo feijoeiro no pleno florescimento e na maturação fisiológica e verificar a quantidade de N, P, e K que são removidas pelos grãos, folhas e talos do feijoeiro, cultivado em diferentes níveis de irrigação.

 

MATERIAIS E MÉTODOS

O experimento foi conduzido na Universidade Federal de Santa Maria, no ano agrícola 1991/92 em área experimental do Departamento de Engenharia Rural, em solo podzólico vermelho amarelo, com as seguintes características químicas, após a correção e adubação: pH em água (1:1) = 5,3; pH SMP = 5,8; P = 12,3mg/kg;; K = 54mg/kg; MO = 23g/kg; Al = 0,5Cmolc/kg; Ca + Mg = 4,9 Cmolc/kg e textura média (analisados conforme TEDESCO et al., 1985).

Os tratamentos constituiram-se de dois níveis de irrigação por microaspersão, ou seja: irrigação realizada quando a tensão matricial atingisse o valor de 80kPa (I-80 kPa) e 40kPa (I-40kPa), e sem irrigação (SI). O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com três repetições.

O preparo do solo foi efetuado através de uma aração e duas gradagens. A adubação e a correção da acidez foram baseadas na análise do solo, seguindo as recomendações da COMISSÃO DE FERTILIDADE DO SOLO - RS/SC (1989). Usou-se 20kg/ha de PA (SFT), 40kg/ha de K2O (cloreto de potássio), ambos aplicados antes da semeadura e 85 kg/ha de N (ureia), aplicada metade aos 15 dias e o restante aos 25 dias após a emergência.

A semeadura foi realizada em 26/09/1991, utilizando-se a cultivar "macanudo" na quantidade de sementes para 12 plantas por metro linear, em parcelas constituídas por 11 fileiras espaçadas 0,4m e de comprimento 6m. Como área útil utilizou-se as 8 fileiras centrais eliminando-se 1m de cada extremidade. As sementes foram inoculadas com Rhizobium específico.

A concentração de nutrientes e produção de massa seca (MS) foi determinada coletando-se 1m linear de plantas no pleno floresciemento (27/11/1991) e na maturação fisiológica (17/12/1991). Para a produção de grãos usou-se cinco linhas de 4m lineares da área útil da parcela. O material colhido foi seco em estufa, pesado e moído. Amostras de 0,2g foram submetidas a digestão com H2S04 (TEDESCO et al., 1985). Determinou-se N por titulação com H2S04, após ser destilado em destilador de arraste de vapores semi-micro-Kjeldahl; o K por fotometria de chama e o P por fotocolorimetria. A quantidade de NPK acumulada na parte aérea de cada unidade experimental foi calculada com base na concentração e produção de MS total.

Os resultados de produção de MS, de concentração e de acumulação de N, de P e de K pelas folhas, talos e grãos foram submetidos a análise de variância e correlação, usando-se o teste Duncan a 5% de probabilidade para a comparação das médias.

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Concentração e acumulação de N, P e K na MS do feijoeiro no pleno florescimento

Observa-se uma tendência de maior concentração de N nos tratamentos com irrigações mais frequentes (Tabela 1). A acumulação de N pelas folhas e talos diferiu com o nível de irrigação, sendo menor no tratamento SI, intermediária no tratamento I-80kPa e maior no tratamento I-40kPa. Isso ocorreu porque uma boa disponibilidade hídrica na fase vegetativa favorece o desenvolvimento das plantas e a absorção de nutrientes.

 

 

A concentração e acumulação de N, de P e de K pelo feijoeiro no pleno florescimento (Tabela 1) variou com as diferentes partes da planta analisada e com os níveis de irrigação, sendo superiores naqueles tratamentos que tiveram as maiores produções de MS. O nutriente acumulado em maior quantidade foi o N, chegando a um total de 83kg/ha. O K teve uma acumulação intermediária chegando a 42,5kg/ha. Já o P foi o que menos acumulou chegando a 9,6kg/ha, todos para o tratamento I-40kPa, onde as acumulações de nutrientes foram maiores, devido às irrigações serem mais frequentes, propiciando maior disponibilidade de água durante o ciclo da cultura. Assim, as plantas cresceram e acumularam mais MS de folhas e talos e, conseqüentemente, acumularam mais N, P e K.

Conforme MENGEL & KIRKBY (1987) o contato dos nutrientes com o sistema radicular é dependendo da umidade do solo. Para o N esse contato dá-se principalmente por fluxo de massa, para o P e o K ocorre predominandemente por difusão. Assim, sob menor disponibilidade hídrica, que ocorreu no tratamento SI, a absorção de nutrientes ficou prejudicada e, conseqüentemente, todo o metabolismo da planta ficou afetado, diminuindo o desenvolvimento e a acumulação de nutrientes.

Os teores foliares de N e de P encontrados nesse experimento estão próximos do mínimo adequado para o desenvolvimento do feijoeiro, conforme dados apresentados por TRANI et al. (1983) onde as concentrações satisfatórias no pleno florescimento devem ser de 3% para o N, 0,3% para o P e 2% para o K. Entretanto, por este critério o K encontra-se abaixo da concentrção mínima.

Para a concentrção foliar de N no pleno florescimento os resultados citados por outros autores são muito variáveis, como 5,06% para o cultivar "carioca", 4,80% para o "aroana" (FURLANI et al., 1978), 3,57% para o cultivar "roxinho" (COBRA NETO et al., 1971) e teores variando entre 1,68 a 3,22% nos cultivares "aroana" e "rio pardo" (PRIMAVESI et al., 1985).

Para a concentração foliar de P os resultados estão próximos aos citados por COBRA NETO et al. (1971) para o cultivar "roxinho" e por FURLANI et al. (1978) no cultivar "aroana" 0,30%. Todavia FURLANI et al. (1978) encontraram resultados variando de 0,12 a 0,28% para os cultivares "aroana" e "rio pardo".

Para a concentração foliar de K os resultados são inferiores ao teor mínimo adequado para o desenvolvimento da cultura (TRANI et al., 1983). Outros autores apresentam reultados superiores ao desse experimento, como nos cultivares "roxinho" (COBRA NETO et al., 1971), "carioca" e "aroana" (FURLANI et al., 1978), onde a concentração foliar encontrada foi, respectivamente, de 3,82; 1,10 e 3,40%. A concentração de K nas plantas é variável, dependendo da fertilidade do solo, adubações potássicas, interação entre nutrientes, manejo da cultura, cultivar, parte da planta analisada etc. Um dos possíveis motivos para a menor concentração de K é que foram analisadas todas as folhas das plantas amostradas e não como nos trabalhos citados, onde foi analisada somente a primeira folha amadurecida a partir do ápice no início da floração.

Concentração e acumulação de N, P e K na massa seca do feijoeiro na maturação fisiológica

A concentração de N nas folhas (Tabela 2) foi menor nos tratamentos que receberam irrigação, que não diferiram entre si, mas diferiram do SI, isto porque as plantas do tratamento SI tiveram o seu ciclo prolongado e no momento da maturação fisiológica apresentavam uma retenção de folhas verdes e fotossinteticamente ativas, enquanto nos tratamentos irrigados a cultura completou o seu ciclo normalmente e na coleta das amostras as plantas apresentavam poucas folhas sendo a maioria secas e amareladas, indicando que os nutrientes foram translocados para os grãos.

 

 

A retenção foliar nos tratamentos SI, ocorreu porque na maior parte do ciclo houve pequena precipitação e 15 dias antes da maturação fisiológica começou um período de chuvas o que propiciou, no tratamento SI, uma nova emissão de folhas e um intenso crescimento vegetativo, mesmo as plantas apresentando-se com vagens maturas. Isso ocorre no cv. "macanudo", por ter hábito de crescimento indeterminado.

A quantidade de N acumulada nas folhas e talos não diferiu com os níveis de irrigação, mas a quantidade de N exportado via grão variou com os níveis de irrigação de acordo com a produtividade (Figura 1). Entre os macronutrientes o N foi o exigido em maior quantidade, o que também é citado por HAAG et al. (1967) que estimaram uma absorção de 201 kg de N/ha.

 

 

A concentração de P nas folhas, talos e grãos não variou com os níveis de irrigação (Tabela 2), mas nos talos a concentraão foi menor, nas folhas foi intermediária e nos grãos foi superior. A maior concentração de P nos grãos ocorre porque o P é móvel, sendo facilmente translocado das folhas e talos para os grãos (MENGEL & KIRKBY, 1987). Os menores teores de P nas folhas e talos encontrados na maturação fisiológica em relação ao encontrado no pleno florescimento se deve a translocação do P para os grãos.

A quantidade de P acumulado nas folhas e talos não variou com os níveis de irrigação (Tabela 2). Entretanto, para os grãos a quantidade acumulada diferiu entre os tratamentos SI e irrigados sendo diretamente proporcional a produtividade obtida (Figura 1). Para os tratamentos irrigados os resultados foram próximos ao encontrado por HAAG et al. (1967) que estimaram uma absorção de 17,5kg de P/ha.

Observou-se correlação positiva entre a produção de grãos e a acumulação de NPK (Figura 1). Considerando a quantidade de NPK aplicada na adubação, 85kg de N/ha, 8,7kg de P/ha e 33,2kg de K/ha, essa não foi suficiente para repor as quantidade de N, P e K exportadas pelo feijoeiro cultivado sob irrigação. Deve-se considerar que uma parte do N total absorvido provém da fixação biológica, visto que as sementes foram inoculadas com Rhizobium. A quantidade de P e K removida pela cultura foi superior a aplicada no solo; portanto, tem-se um esgotamento progressivo da fertilidade desse solo, isso sem contar as "perdas" dos nutrientes, como: por erosão do solo, de K por lixiviação, P por "fixação" e N por denitrifícação, volatilização e lixiviação, fazendo com que uma parte dos nutrientes adicionados não seja aproveitada pela cultura do ciclo e nem pelas culturas seguintes.

Em geral, observou-se uma maior exportação de NPK pelos grãos dos tratamentos que tiveram uma disponibilidade hídrica mais estável durante o ciclo de crescimento da cultura, ou seja, nos tratamentos irrigados. Assim, a menor disponibilidade hídrica que ocorreu no tratamento SI limitou o crescimento, acumulação de nutrientes e o rendimento final de grãos.

O feijoeiro por ser uma cultura que extrai grandes quantidades de NPK, dos quais a maior parte é removida pelos grãos (Figura 1), sendo portanto, exportado do solo, que progressivamente irá perdendo a sua fertilidade natural, precisa de um manejo de adubação para no mínimo tentar repor aquela quantidade de nutriente exportada via grão. Esse problema pode tornar-se sério em lavouras onde a prática de colheita consiste no arranquio das plantas para posterior trilha, em que os restos culturais (talos + vagens + folhas) não retomam à lavoura, aumentando ainda mais a exportação de nutrientes. Deve-se considerar ainda que em muitas lavouras não são feitas adubações, agravando mais a situação.

Em lavouras de feijoeiro, principalmente nas irrigadas, as adubações com NPK bem como os demais nutrientes, além de atender a exigência da cultura, devem no mínimo repor as quantidades dos nutrientes exportados, para não se ter um esgotamento da fertilidade do solo e assim evitar o aparecimento de distúrbios físsiológicos que podem, futuramente, diminuir a produtividade.

 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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1Engenheiro Agônomo, Mestre em Agronomia, Aluno do Curso de Pós-graduação em solos e Nutrição de Plantas, Universidade Federal de Viçosa, Departamento de Solos, 36570-000, Viçosa, MG. Autor para correspondência.

2Engenheiro Agrônomo, Aluno do Curso de Pós-graduação em Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM),

3Engenheiro Agrônomo, Mestre em Engenharia Agrícola, Professor Adjunto, Departamento de Engenharia Rural, CCR, UFSM.

 

Recebido para publicação em 10.01.95. Aprovado em 13.09.95