INFLUÊNCIA DE IMAZAQUIN NA FIXAÇÃO SIMBIÓTICA DO NITROGÊNIO ENO RENDIMENTO DE GRÃOS DE SOJA 'IAC-8'RESUMO
Com o objetivo de verificar o efeito de imazaquin, aplicado em pré-emergência em latossolo roxo, sobre o crescimento da soja, nodulação, fixação simbiótica do nitrogênio e rendimento de grãos, foi instalado um experimento no Núcleo de Agronomia da Alta Mogiana, do Instituto Agronômico, em Ribeirão Preto, SP. O experimento foi disposto em parcelas subdivididas, com delineamento experimental em blocos ao acaso, com quatro repetições. Nas parcelas foram estudados oito tratamentos resultantes das combinações entre o uso ou não da inoculação das sementes e doses de imazaquin de O, 75, 150 e 300 g/ha. A inoculação foi realizada com Bradyrhiwbium japonicum estirpe SMS-463 (=29W) na dose de 8g/kg de semente. As linhas de soja das parcelas constituíram as subparcelas (época de amostragem), sendo amostradas plantas aos 28, 42, 55, 81 e 97 dias após a semeadura e aplicação do herbicida. Verificou-se que a biomassa seca da parte aérea e o rendimento de grãos responderam positivamente à inoculação das sementes. Embora doses de imazaquin superiores a 170 e 144 g/ha prejudiquem a nodulação e a fixação simbiótica do nitrogênio, respectivamente, não houve redução na produtividade de grãos de soja.
PALAVRAS-CHAVE:
Herbicida; imidazolinona; atividade da nitrogenase; redução do acetileno; soja; nodulação.
ABSTRACT
A field experiment was carried out in a Rhodic Eutrudox Soil at Ribeirão Preto Experimental Station, SP, Brazil, in order to verify if pre-emergence imazaquin application could affect the growth, the nodulation, the nitrogen symbiotic fixation and the soybean yield. A complete split-plot randomized block design with four replications was used. Combinations with and without seed inoculation and O, 75, 150 and 300 g/ha rates of imazaquin plots were studied in the main plots. In the inoculated treatment, the seeds were inoculated with Bradyrhizobium japonicum strain SMS-463 (=29W). The rows of plots were sorted and three plants were sampled in it at 28, 42, 55, 81 and 97 _days after sowing and imazaquin application. Dry shoot weight and soybean yield increased with seed inoculation. Although nodulation and nitrogen symbiotic fixation were affected for rates over 170 and 144 g/ha of imazaquin, respectively, there was no effect on soybean yield due to any of the imazaquin rates.
KEY WORDS:
Herbicide; imidazolinone; nitrogenase activity; acetylene reduction; soybean growth; nodulation.
INTRODUÇÃO
Para se obter produtividade adequada de soja é necessário grande quantidade de nitrogênio, que deve estar disponível à planta durante seu crescimento vegetativo. Este nitrogênio tanto pode ser o proveniente do solo, como o aplicado na forma de adubo, ou o fixado simbioticamente. MASCARENHAS (1985) verificou que para suprir a necessidade da soja por nitrogênio, as sementes devem ser inoculadas com as estirpes recomendadas de Bradyrhizobium japonicum. Segundo KURTZ (1976), raramente a adubação nitrogenada compensa economicamente. De acordo com TANAKA & MASCARENHAS (1992), se a inoculação for feita segundo as recomendações técnicas e nenhum parâmetro ambiental ou prática cultural limitar a nodulação e a fixação simbiótica do nitrogênio, pode-se obter rendimentos superiores a 4 t/ha.
No Brasil, a soja é uma das culturas em que mais se utiliza herbicidas. Entretanto não há preocupação com os efeitos que estes produtos possam ter sobre a biata do solo. Estes efeitos são de primordial importância em leguminosas pois podem afetar não somente o crescimento da planta e a população de rizóbio mas também a relação rizóbio-hospedeira, afetando por decorrência a fixação simbiótica do nitrogênio e o rendimento de grãos (BROCK, 1972).
O herbicida imazaquin é recomendado para a cultura da soja tanto em aplicações de pré como de pósemergência (RODRIGUES & ALMEIDA, 1995). Esse produto é rapidamente absorvido tanto pelas raízes como pela folhagem, translocando-se pelo xilema e floema, acumulando-se nas zonas de crescimento, podendo afetar o processo simbiótico (LITTLE & SHANER, 1991). MRKOVACKI et al. (1992) observaram que em meio de cultura, imazaquin não inibia o crescimento de B. japonicum, mas em experimento realizado em vasos, afetava a planta hospedeira e, indiretamente, a fixação simbiótica do nitrogênio. Neste trabalho foi verificado se imazaquin aplicado em latossolo roxo, cultivado com soja, poderia afetar o crescimento da planta, a nodulação e a fixação simbiótica do nitrogênio com reflexos no rendimento de grãos.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi instalado em 29/12/88 no Núcleo de Agronomia da Alta Mogiana, do Instituto Agronômico, em Ribeirão Preto, SP, em latossolo roxo, eutrófico, A moderado, textura muito argilosa (OLIVEIRA & PRADO, 1983), cultivado com soja cultivar IAC-8.
O resultado da análise de fertilidade do solo da área onde foi instalado o experimento está apresentado na Tabela 1. O solo para o cultivo da soja foi preparado no sistema convencional, com aração e gradagem realizando-se calagem para elevar o nível de saturação por base a 70%. As adubações fosfatadas e potássicas foram feitas de acordo com as necessidades expressas na análise do solo, sendo aplicadas no sulco, na época de semeadura segundo a recomendação de MASCARENHAS (1985).
Resultado da análise'de fertilidade da camada superficial do solo (0-10cm) da área experimental em Ribeirão Preto, 1988/89.
O experimento foi disposto em parcelas subdivididas, com delineamento experimental em blocos ao acaso, com quatro repetições sendo as parcelas subdivididas para época de amostragem. As parcelas foram constituídas de seis linhas de 5m de comprimento, espaçadas em 0,60m sendo os oito tratamentos resultantes dacombinação entre o uso ou não de inoculação das sementes e das doses de imazaquin de O, 75, 150 e 300 g/ha. O terreno da área experimental era plano porém, para se evitar qualquer contaminação foram deixados quatro linhas (2,4m) entre blocos e 2m entre parcelas.
A semeadura foi realizada manualmente, sendo utilizadas 20 sementes por metro linear. As sementes do tratamento inoculado foram tratadas com Bradyrhizobium japonicum estirpe SMS-463 (=29W), nadose de 8g do inoculante turfoso por quilograma de semente e, imediatamente, semeadas.
O herbicida foi aplicado em pré-emergência, logo após a semeadura da soja, com pulverizador manual costal dotado de barra com dois bicos de jato plano da série 110.02, com consumo de calda correspondente a 500 L/ha.
As linhas das parcelas foram sorteadas a priori para as diferentes época,s de amostragens e constituíndo-se nas subparcelas. As amostragens foram realizadas aos 28, 42, 55, 81 e 97 dias após a semeadura e aplicação do herbicida.
Em cada amostragem foram retiradas três plantas por subparcela à profundidade de 0,30cm, avaliandose a biomassa seca da parte aérea e dos nódulos, número de nódulos e a atividade da nitrogenase.
As raízes foram separadas das partes aéreas na região do nó cotiledonar e imediatamente usadas para medir a atividade da nitrogenase, usando-se o método da redução do acetileno desenvolvido por HARDY et al. (1973), modificadoporPATIERSON & LaRUE(l983). As raízes e as partes aéreas foram lavadas, os nódulos das raízes retirados, contados e, do mesmo modo que as partes aéreas, secos em estufa a 65ºC e pesados. No final do ciclo da soja, para avaliação do rendimento de grãos, foram colhidas as duas linhas centrais de cada parcela.
A análise de variância dos resultados, exceto para rendimento de grãos, foi feita de acordo com o método para experimentos em parcelas subdivididas, empregando-se o teste de Duncan para comparação entre médias de tratamento de inoculação das sementes e regressão polinomial para os efeitos de doses e de épocas (STEEL & TORRIE, 1980). Os dados de número de nódulos foram transformados em para a análise estatística.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Efeito da inocula ão das sementes
Pelos dados da Tabela 2 verificou-se que houve diferença entre tratamentos de inoculação quanto à biomassa seca da parte aérea, atividade da nitrogenase e rendimento de grãos.
Efeito dos tratamentos de inoculação das sementes na biomassa seca da parte aérea, na redução do acetileno estimada pela atividade da nitrogenase e no rendimento de grãos em Ribeirão Preto, SP, 1988/89. Médias de 4 repetições.
A biomassa seca da parte aérea e o rendimento de grãos responderam positivamente à inoculação das sementes. O tratamento inoculado produziu 170 kg/ha a mais de grãos do que o não inoculado e a atividade da nitrogenase foi maior no tratamento não inoculado mostrando maior eficiência da população naturalizada.. HERRIDGE & BERGENSEN (1988) verificaram que quando há população de rizóbio natur liz da no solo, que é o caso deste experimento, não se observa· resposta à inoculação da semente ou esta é bastante rara. Estes mesmos autores verificaram que nesta situação, menos de 10% dos nódulos produzidos eram provenientes de estirpes introduzidas. Segundo VASILLAS & FUHRMAN (1993), isto ocorre, devido a menor capacidade competitiva das estirpes introduzidas por sítios de infecção.
O efeito da interação de inoculação dentro de doses de imazaquin está apresentado na Figura 1. Não houve resposta àquela interação quanto ao número de nódulos e rendimento de grãos (dados não apresentados). MENDES et al. (1990) também não observaram diferença estatística quanto ao número de nódulos e rendimento degrãos, quando havia sido realizada inoculação das sementes nos tratamentos testemunha e com a aplicação de 120 g/ha de imazaquin. Segundo estes autores, a presença de população estabelecida de Bradyrhizobium japonicum, que é o caso deste ex-, perimento, contribuiu para que o efeito do herbicida sobre a nodulação não fosse significativo.
A biomassa seca da parte aérea do tratamento inoculado foi superior ao do não inoculado com a aplicação das doses de O a 150 g/ha de imazaquin; ocorrendo o contrário com a aplicação de 300 g/ha (Fig. lA). Não houve diferença significativa com a aplicação de 75 g/ha.
Sem a aplicação de imazaquin, a biomassa seca dos nódulos foi maior no tratamento inoculado que no sem inoculação (Fig. lB). Com a aplicação de 75 g/ha de imazaquin não houve diferença entre tratamentos de inoculação. Com a aplicação de 150 e 300 g/ha, a massa nodular foi maior no tratamento não inoculado. Entretanto, quando se observou a atividade da nitrogenase verificou-se um comportamento contraditório quando se comparou com a nodulação (Fig. lC). Nas doses onde se observou redução na biomassa seca de nódulos, exceto quando da aplicação de 75 g/ha, com a aplicação de imazaquin, verificou-se maior fixação do nitrogênio e vice-versa.
Na Figura 2 estão apresentados os dados do efeito de inoculação dentro de época de amostragem .
Quanto à biomassa seca da parte aérea, verificouse que houve diferença entre tratamentos de inoculação das sementes nas amostragens realizadas aos 42, 81 e 97 dias após a aplicação do produto (Fig. 2A). Aos 42 dias no tratamento não inoculado e aos 81 e 97 dias no inoculado, foi observado que a biomassa seca da parte aérea era maior. Neste experimento observou-se intenso acúmulo de biomassa seca da parte aérea até os 81 dias e após este período, esse era sensivelmente menor. MASCARENHAS (1972) também observou o mesmo e relatou que o decréscimo no acúmulo da matéria seca das partes vegetativas de 80 - 100 dias é conseqüência da translocação dos nutrientes das mesmas às vagens e sementes.
Houve resposta da biomassa seca de nódulos quanto à inoculação apenas aos 97 dias após aplicação do imazaquin, sendo o tratamento não inoculado superior (Fig. 2B).
Foi observado maior número de nódulos no tratamento inoculado somente aos 28 dias (Fig. 2C). Aos 55 e 97 dias após a aplicação ocorreu o oposto. A atividade da nitrogenase só respondeu à inoculação das sementes aos 28 e 42 dias tendo o tratamento não inoculado mostrado maior fixação.simbiótica (Fig. 2D).
Segundo GROSSBARD (1976) e GROSSBARD & DAVIES (1976) a quantidade de herbicida necessária para inibir a nodulação das leguminosas é muito pequena mas, são necessárias concentrações eleva das para inibir o crescimento do rizóbio. Isto sugere que os efeitos sobre a nodulação e crescimento da planta são, em geral, devidos a ação tóxica do herbicida sobre a planta hospedeira e não sobre a bactéria. Testes realizados por estes pesquisadores em meio de cultura mostraram que o rizóbio é resistente a concentrações mais elevadas de herbicida que a leguminosa.
Efeito de doses
O efeito de doses dentro dos tratamentos de inoculação, apresentados na Figura 3, mostrou que não houve resposta quanto ao número de nódulos e rendimento de grãos (dados não apresentados).
A biomassa seca da parte aérea do tratamento n o inoculado foi reduzida com a aplicação de imazaquin atingindo produção mínima com 142,3 g/ha (Fig. 3A). A partir desta dose, houve estímulo no acúmulo dà· biomassa seca da parte aérea sendo observado que com a aplicação de 300 g/ha de imazaquin esta era superior a observado com O g/ha. Já para o tratamento inoculado, ocorreu redução linear na massa seca da parte aérea com o aumento da dose de imazaquin.
Em relação à biomassa seca dos nódulos, verificou-se que tanto o tratamento inoculado como o não inoculado seguiram um modelo quadrático negativo, sendo observadas as menores massas, respectivamente, com 142,3 e 191,2 g/ha de imazaquin (Fig. 3B).
O mesmo comportamento foi observado quanto a atividade da nitrogenase sendo observado no tratamento não inoculado menor atividade com 194,9 g/ha e no inoculado com 92,7 g/ha (Fig. 3C). Embora o tratamento inoculado pareça ser mais sensível que o não inoculado, deve-se observar que após atingir a menor fixação, esta voltou a crescer e com 300 g/ha, a atividade da nitrogenase foi superior à obtida com O g/ha. Deve-se ressaltar que os ajustes das equações, tanto para inoculação como para sem inoculação das sementes foram baixos, respectivamente, 051 e 0,56.
O efeito da interação de doses de imazaquin dentro de épocas está apresentado na Figura 4
Em relação à biomassa seca da parte aérea apenas a partir dos 55 dias houve diferença entre tratamentos (Fig. 4A), ocorrendo aumento linear com a dose de imazaquin. Aos 81 e 97 dias verificou-se redução na matéria seca atingindo um valor mínimo respectivamente com as doses de 251,8 e 138,3 g/ha.
De modo geral, houve uma tendência de redução na biomassa seca e no número de nódulos com o aumento da dose de imazaquin (respectivamente, Figs. 4B e 4C). Aos 42 dias, tanto o número como a biomassa seca nodular, foram linearmente reduzidos com o aumento da dose. Aos 55 dias, a nodulação seguiu uma equação quadrática negativa, obtendo-se valores mínimos de biomassa seca e de número de nódulos, respectivamente, com 160 e 183,8 g/ha. Aos 81 dias não houve diferença entre tratamentos quanto à nodulação e, aos 97 dias, foi observado redução sendo obtido valores mínimos com a aplicação de 158,2 e 207,1 g/ha de imazaquin, respectivamente, para biomassa seca e número de nódulo.
Houve resposta à dose quanto a atividade da nitrogenase até a amostragem realizada aos-42 dias (Fig. 4D). Aos 28 dias foi observado redução na fixação simbiótica até a dose de 233,6 /ha e aos 42 dias até 115,4 g/ha.
Efeito de época
Em relação ao efeito da jnteração entre épocas de amostragem e inoculação (Fig. 5), observou-se que, em relação à biomassa seca da parte aérea, houve uma produção mínima aos 6 e 14 dias, respectivamente, para o tratamento não inoculado e inoculado (Fig. 5A).
No tratamento sem inoculação, foi observado que o número de nódulos (Fig. 5C) aumentaria até os 33 dias e a biomassa seca de nódulo até os 39 dias (Fig. 5B). Já no tratamento inoculado houve aumento na massa nodular até os 57 dias mas, o número de nódulos foi linearmente reduzido. Não houve diferença entre tratamentos quanto à atividade da nitrogenase (dados não apresentados).
Quanto ao efeito de época de amostragem dentro de doses de imazaquin, em relação à biomassa seca da parte aérea, para quaisquer das doses de imazaquin aplicadas, o comportamento foi similar (Fig. 6). Aos 15, 20, 20 e 26 dias, aproximadamente, para as doses O, 75, 150 e 300 g/ha, respectivamente, observou se menor massa da parte aérea (Fig. 6A).
Sem a aplicação de imazaquin, foi observado redução linear na biomassa nodular com o tempo (Fig. 6B). Com a aplicação de imazaquin, a massa nodular seguiu uma equação do segundo grau do tipo positiva com as máximas produções sendo obtidas aos 45, 56 e 61 dias, respectivamente, para 75, 150 e 300 g/ha.
Com as doses de O e 150 g/ha de imazaquin, o número de nódulos foi reduzido linearmente (Fig. 6C). Para 75 e 300 g/ha houve aumento no número de nódulos até 41 e 36 dias, respectivamente. As diferenças quanto a atividade d.a nitrogenase não foram significativas (dados não apresentados).
CONCLUSÕES
Concluiu-se que:
a) mesmo em áreas onde há população naturalizada de soja, deve-se inocular as sementes com as estirpes recomendadas pois há aumento na produtividade de grãos;
b) aplicações superiores à dose recomendada de imazaquin prejudicam a nodulação mas não acarretam prejuízo à produtividade de grãos.
Efeito dos tratamentos de inoculação das sementes dentro das doses de imazaquin quanto à biomassa da seca da parte aérea e de nódulos e atividade da nitrogenase. Médias seguidas da mesma letra, dentro de cada dose de imazaquin, não diferem entre si, ao nível de 5% de probabilidade, pelo teste de Duncan.
Efeito dos tratamentos de inoculação dentro de épocas de amostragens em relação à biomassa seca da parte aérea e de nódulos, número de nódulos e atividade da nitrogenase. Médias seguidas pela mesma letra dentro de cada época de amostragem, não diferem entre si pelo teste de Duncan, a 5% de probabilidade.
Efeito de doses de imazaquin nos tratamentos não inoculado (sem) e inoculado (com) em relação à biomassa seca da parte aérea, nódulo e atividade da nitrogenase de soja.
Resposta da biomassa seca da parte aérea, nódulos, número de nódulos e atividade da nitrogenase quanto ao efeito de doses dentro de épocas.
Influênéia da época de amostragem dentro dos tratamentos não inoculado (sem) e inoculado (com) em relação à biomassa seca da parte aérea e de nódulos, número de nódulos e atividade da nitrogenase.
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