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Universidade de São Paulo
Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”
Adubação nitrogenada com uréia e adubos verdes na cultura do arroz
e efeito residual no feijoeiro
Freddy Sinencio Contreras Espinal
Tese apresentada para obtenção do título
de Doutor em Agronomia. Área de
concentração: Solos e Nutrição de Plantas
Piracicaba
2008
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Freddy Sinencio Contreras Espinal
Engenheiro Agrônomo
Adubação nitrogenada com uréia e adubos verdes na cultura do arroz
e efeito residual no feijoeiro
Orientador:
Prof. Dr. TAKASHI MURAOKA
Tese apresentada para obtenção do título de Doutor
em Agronomia. Área de concentração: Solos e
Nutrição de Plantas
Piracicaba
2008
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Dados
Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
DIVISÃO DE BIBLIOTECA E DOCUMENTAÇÃO - ESALQ/USP
Contreras Espinal, Freddy Sinencio
Adubação nitrogenada com uréia e adubos verdes na cultura do arroz e efeito
residual no feijoeiro / Freddy Sinencio Contreras Espinal. - - Piracicaba, 2008.
96 p. : il.
Tese (Doutorado) - - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 2008.
Bibliografia.
1. Adubação 2. Adubo verde 3. Arroz 4. Crotalária 5. Feijão 6. Fertilizantes
nitrogenados 7. Isótopos 8. Uréia I. Título
CDD 633.18
C764a
“Permitida a cópia total ou parcial deste documento, desde que citada a fonte – O autor”
3
A Deus, pela existência da humanidade e principalmente de nosso planeta terra
À minha razão de viver Annelle e Thais.
À minha esposa Altagracia,
pelo amor, paciência, compreensão e incentivo.
Aos meus pais, Ramona Espinal e Ramon Contreras,
exemplos de dignidade e honestidade.
Aos meus irmãos, Carmen Estela Ramos e Ramon M. de Js Contreras Espinal,
pela sua coragem de lutar por ideais e princípios.
OFEREÇO e DEDICO
4
AGRADECIMENTOS
À minha família pelo amor e compreensão em todo momento nesta fase da minha vida.
Ao meu orientador, Professor Dr. Takashi Muraoka por sua amizade, apoio, paciência e
valiosos ensinamentos. Sempre com esse bom humor característico dele.
Ao Dr. Edson Cabral da Silva, sem sua ajuda seria muito difícil chegar ao final. Amigo
tem coisas que nunca na vida se terminam de pagar e não tem dinheiro que substitua
sua colaboração e todo o esforço que você deu para mim e para minha família durante
o desenvolvimento deste trabalho.
Ao Programa de Pós-Graduação em Solos e Nutrição de Plantas da Escola Superior de
Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo (USP), pela oportunidade de
realização do curso.
Ao Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA), Universidade de São Paulo
(USP), por permitir o uso das instalações do Laboratório de Fertilidade do Solo para
realização deste trabalho.
Ao Instituto Dominicano de Investigaciones Agropecuarias y Forestales (IDIAF), pela
liberação no serviço para o curso de Doutorado.
Aos professores da ESALQ/USP Dr. Antonio Roque Dechen, Dr. Carlos Eduardo
Pellegrino Cerri, Dr. Jairo Antonio Mazza, Dr. Jorge de Castro Kiehl, Dr. Luis Ignácio
Prochnow, Dr. Durval Dourado Neto, aos professores do CENA/USP Dr. Takashi
Muraoka, Dra. Marisa Piccolo e Dr. Paulo César Oseche Trivelin pelos ensinamentos
científicos.
5
Ministério das Relações Exteriores (MRE), Divisão de Temas Educacionais (DCE),
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela
concessão e administração da bolsa convenio PEC-PG de doutorado.
Às funcionárias do Laboratório de Fertilidade do Solo do CENA/USP Marileusa A. Bassi
e Sandra Tereza Pereira pela amizade e auxílio na realização das análises
laboratoriais.
Aos funcionários do CENA/USP Fernanda Meucci, João Salvador e Henriqueta pela
amizade e colaboração.
À anterior secretária da Pós-Graduação do Departamento de Solos e Nutrição de
Plantas, Nancy C. Amaral.
Aos colegas de sala de pós-graduando de fertilidade de solo, eu são os amigos mais
perto do coração; Hector, Alinne, Cabral, Tatiana, Felipe, Zaqueu, Denis, Fernanda,
Vinício e Anderson pela amizade, companheirismo e colaboração.
Aos meus caros amigos; Alenay, Raul, Adna, Eloise, Gean, Lilian, Lucia, Juliana,
Adriana, Fredy, Pastora, Alba, Rodrigo, Cesar, vocês me proporcionaram alegria
durante tudo o curso.
Em especial aos amigos Fernanda, Isabelle e Carlos pela distinta amizade e auxílio no
desenvolvimento da tese.
Vinicius Franzini, tem amigo que sabem ser amigo, quando um precisa deles, sem pedir
nada em troca.
Cesar Moquete, Cristina Benitez e Juliana Nova pessoas que admiro muito
profissionalmente e por sua coragem para enfrentar os obstáculos que estão no
6
caminho, sempre escute um incentivo para continuar estudando e principalmente
aumentar o conhecimento na área de solo e fertilidade.
Em especial as minhas sobrinhas Jennifer e Karla, sempre estiveram dentro de mim,
ainda estando longe.
Aos colegas de IDIAF, “O degrau de uma escada não serve simplesmente para que
alguém permaneça em cima dele, destina-se a sustentar o pé de um homem pelo
tempo suficiente para que ele coloque o outro um pouco mais alto.” Thomas Huxley
Agradeço a todos aqueles que direta ou indiretamente contribuíram para a realização
deste trabalho.
MUITO OBRIGADO
7
SUMÁRIO
RESUMO........................................................................................................................ 10
ABSTRACT .................................................................................................................... 11
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 12
2 DESENVOLVIMENTO ................................................................................................ 14
2.1 Revisão bibliográfica ................................................................................................ 14
2.1.1 Nitrogênio .............................................................................................................. 14
2.1.1.1 Mineralização e imobilização do nitrogênio ........................................................ 15
2.1.2 Cerrado do Brasil .................................................................................................. 16
2.1.3 Adubos verdes ...................................................................................................... 16
2.1.3.1 Espécies utilizadas ............................................................................................. 16
2.1.3.2 Importâncias dos adubos verdes em sistemas de cultivos ................................. 18
2.1.3.3 Recuperação de nitrogênio com adubos verdes ................................................ 20
2.1.4 Método de diluição do isótopo
15
N ......................................................................... 21
2.1.5 Cultura de arroz ..................................................................................................... 22
2.1.5.1 Importância social e econômica do arroz ........................................................... 22
2.1.5.2 Sistema de cultura de arroz .......... ................... ................................................... 23
2.1.5.3 Fertilização com nitrogênio em arroz.................................................................. 23
2.1.5.4 Medição indireta das quantidades de clorofilas nas folhas ........ ......................... 25
2.1.6 Cultura de feijão .................................................................................................... 26
2.1.6.1 Importância da cultura do feijão ......................................................................... 26
2.1.6.2 Fertilização nitrogenada do feijão ....................................................................... 26
2.2
Material e métodos ................................................................................................... 28
2.2.1 Localização do experimento .................................................................................. 28
2.2.2 Caracterização dos tratamentos e delineamento experimental ............................. 29
2.2.3 Dados climáticos ................................................................................................... 30
2.2.4 Marcação isotópica dos adubos verdes ................................................................ 31
8
2.2.5 Cultivo de arroz ..................................................................................................... 32
2.2.5.1 Cultivar de arroz ................................................................................................. 32
2.2.5.2 Quantidades de adubos verdes .......................................................................... 32
2.2.5.3 Semeadura e fertilização .................................................................................... 33
2.2.5.4 Colheita .............................................................................................................. 33
2.2.6 Cultivo de feijão ..................................................................................................... 34
2.2.6.1 Cultivar de feijão ................................................................................................. 34
2.2.6.2 Semeadura e fertilização .................................................................................... 34
2.2.6.3 Colheita do feijão ................................................................................................ 35
2.2.7 Avaliações ............................................................................................................. 35
2.2.7.1 Análises químicas do solo .................................................................................. 35
2.2.7.2 Relação carbono nitrogênio (C/N) dos adubos verdes ....................................... 35
2.2.7.3 Altura de planta .................................................................................................. 35
2.2.7.4 Números de perfilhos ......................................................................................... 36
2.2.7.5 Valores indiretos do teor de clorofila .................................................................. 36
2.2.7.6 Produtividade de grãos ....................................................................................... 36
2.2.7.7 Teor de N total, enriquecimento em % de átomos de
15
N na planta ................... 37
2.2.7.8 Quantificação do aproveitamento do N pelas plantas de arroz e de feijão
proveniente dos adubos verdes, da uréia e do solo ....................................................... 37
2.2.8 Análise estatística dos dados ................................................................................ 39
2.3
Resultados e discussão ............................................................................................ 40
2.3.1 Produção de adubos verdes marcado com
15
N ..................................................... 40
2.3.2 Características agronômicas ................................................................................. 41
2.3.2.1 Valores de perfilhamento inicial e do SPAD (medidor de clorofila) .................... 41
2.3.2.2 Altura da planta de arroz .................................................................................... 45
2.3.2.3 Produtividade de palha de arroz ......................................................................... 47
2.3.2.4 Produtividade de grãos ....................................................................................... 48
2.3.3 Adubos verdes marcado com
15
N .......................................................................... 51
2.3.3.1 Teor de nitrogênio na planta ............................................................................... 51
9
2.3.3.2 Acúmulo de nitrogênio, porcentagem e quantidade de N na planta proveniente
do adubo verde e aproveitamento do N pelo arroz ........................................................ 54
2.3.3.3 Absorção de N das raízes e parte aérea dos adubos verdes ............................. 60
2.3.4 Adubação mineral com nitrogênio ......................................................................... 63
2.3.4.1 Teor de nitrogênio total na planta de arroz ......................................................... 63
2.3.4.2 Acúmulo de N, quantidade, porcentagem e aproveitamento de N proveniente do
fertilizante pela planta de arroz ...................................................................................... 64
2.3.4.3 Parcelamento do nitrogênio mineral e aplicação dos adubos verdes ................. 70
2.3.5 Quantidade e porcentagem de nitrogênio na planta proveniente do solo ............. 72
2.3.6 Efeito residual do N mineral e orgânico na planta de feijão................................... 74
2.3.6.1 Produção de massa seca de parte aérea e de grãos ......................................... 74
2.3.6.2 Acúmulo de nitrogênio na planta de feijão .......................................................... 75
2.3.6.3 Quantidade e aproveitamento de N residual do fertilizante mineral e adubo verde
pelo feijoeiro ................................................................................................................... 76
3 CONCLUSÕES ........................................................................................................... 80
REFERÊNCIAS .............................................................................................................. 82
10
RESUMO
Adubação nitrogenada com uréia e adubos verdes na cultura do arroz e efeito
residual no feijoeiro
A associação de adubos verdes a fontes minerais de N para as culturas está
tornando-se uma opção promissora de manejo da fertilização nitrogenada, com o
objetivo de recuperar a fertilidade de solo, aumentar a matéria orgânica do solo, reduzir
as perdas de N mineral de fontes prontamente disponíveis, e no caso das leguminosas
incorporarem nitrogênio ao solo proveniente da fixação biológica. Os objetivos deste
trabalho foram: (1) avaliar o aproveitamento do nitrogênio da crotalária, do milheto e da
uréia pelo arroz e o efeito residual no feijoeiro cultivado em sucessão, (2) avaliar a
contribuição do N das raízes e da parte aérea desses adubos verdes para o arroz e o
feijoeiro, e (3) quantificar o N na planta proveniente dos adubos verdes em relação à
época de aplicação da uréia (semeadura e cobertura). Foram desenvolvidos
experimentos com Latossolo Vermelho distroférrico típico em casa de vegetação no
CENA/USP em três fases: (a) marcação isotópica dos adubos verdes com
15
N realizada
com (NH
4
)
2
SO
4
enriquecido em 10 e 5% de átomos de
15
N para a crotalária e milheto,
respectivamente, (b) cultivo de arroz em vasos de 4 kg de TFSA com delineamento
experimental inteiramente casualizado com 12 tratamentos e três repetições, dispostos
em esquema fatorial 3 x 4, correspondendo a combinação de crotalária, milheto e sem
adição fonte orgânica de N com quatro doses de
15
N-uréia (0; 28,6; 57,2; 85,8 mg kg
-1
de N ), e (c) cultivo de feijão nos mesmos vasos após o cultivo de arroz. A produtividade
de grãos de arroz foi influenciada positivamente pela utilização de crotalária quando
comparada ao milheto e ao tratamento sem adubo verde, com maior efeito a medida
que se aumentou a dose de N mineral. O aproveitamento do N da crotalária (18,9%) foi
mais de duas vezes superior ao do milheto (7,8%). As doses de uréia, nos tratamentos
com ou sem uso adubo verde, não influenciaram o aproveitamento de N do fertilizante
pela planta de arroz (palha+grão), sendo a media geral de aproveitamento de N-uréia
de 53,76%. O aproveitamento do N das raízes dos adubos verdes foi de 14,1%,
enquanto da parte aérea foi de 16,8%. Com o uso de crotalária, observou-se maior
aproveitamento de N-uréia aplicado na semeadura (61,7%) em relação à cobertura
(47,1%), mas esse efeito não foi observado para o milheto e sem adição de adubo
verde. O aproveitamento do N residual dos adubos verdes pelo feijão foi de 3,56% para
o N da crotalária e de 3,43% para o N de milheto, e superior ao do N do fertilizante
(2,63%).
Palavras-chave: Fertilização; Nitrogênio ;
15
N; Isótopo ; Eficiência; Aproveitamento de
N; Diluição isotópica; Mineralização; Imobilização
11
ABSTRACT
Nitrogen fertilization with urea and green manures in rice crops and its residual
effect in bean crop
The association of green manures and mineral N sources is becoming a promising
option for nitrogen fertilizer management, with the objective of recovering the soil
fertility, increase of soil organic matter, reduce the loss of mineral N from the readily
available sources, and in the case of legume incorporate biologically fixed N to the soil.
The objectives of this research were to: (1) evaluate the utilization of N by the rice crop
from crotalaria (sunnhemp), millet and urea and its residual effect on bean crop
(Phaseolus vulgaris L.) grown in succession; (2) evaluate the contribution of N from the
roots and above ground part of these green manures to rice and bean crops, and (3)
quantity the N in the plant derived from the green manures in relation to the urea
application time (at seeding and topdressing). Experiments were carried out with typic
dystrophic Red Latosol (oxisol) in green house at CENA/ USP, in three phases: (a)
green manures labeling with
15
N, using (NH
4
)
2
SO
4
enriched with 10 and 5%
15
N, for
crotalaria and millet, respectively; (b) rice growth in pots containing 4 kg of air dried soil,
in completely randomized design with 12 treatments and three replicates, arranged in a
3 x 4 factorial scheme, corresponding to combination of crotalaria, millet and without
addition of organic N, with four rates of urea-
15
N (0; 28.6; 57.2; 85.8 mg N Kg
-1
), and (c)
bean plant growth after rice cultivations. The rice grain productivity was affected
positively by the crotalaria when compared to millet and treatment without green
manure, with greater effect with increasing mineral N rate. The crotalaria N utilization
(18.9%) by the rice plants was more than two times higher than from the millet (7.8%).
The urea rates, in the treatments with or without green manure, did not affect the
utilization by the rice plants (grains + husk) of N form the fertilizer (53.76% in average).
The utilization of green manure roots N by the rice plants was 14.1%, while of above
ground parts was 16.8%. With crotalaria, higher utilization of N occurred from urea
applied at seeding (61.7%) compared to the top dressed application (47.1%), but this
effect was not observed for millet and without addition of green manure. The utilization
of green manures residual N by the bean crop was only 3.56% from crotalaria and
3.43% from millet, which were higher than from fertilizer N (2.63%).
keywords: Fertilization; Nitrogen;
15
N; Isotope; Efficiency; N utilization; Isotopic dilution;
Mineralization; Immobilization
12
1 INTRODUÇÃO
A Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO)
demonstrou recentemente grande preocupação com os estoques e com a alta no preço
dos alimentos no mundo, o que pode agravar o problema da fome no mundo,
principalmente para a população que se encontra próxima à linha da pobreza (FAO,
2008). O arroz é considerado pela FAO como o alimento mais importante para a
segurança alimentar do mundo, já que mais da metade da população mundial depende
deste cereal para atender suas necessidades diárias de energia alimentar.
A nível mundial, a cultura de arroz ocupa o segundo lugar depois do trigo em
superfície colhida, embora se considerar sua importância como cultivo alimentício, este
proporciona mais calorias por hectare que qualquer outro cereal.
O Brasil é o maior produtor mundial de arroz de terras altas (sequeiro) e o nono
produtor mundial deste cereal, considerando os dois sistemas de cultivo: irrigado e de
terras altas, com produção de cerca de 11,7 milhões de toneladas de grãos com casca,
para um consumo da mesma ordem (CONAB, 2008). A maioria das lavouras de arroz
de terras altas e grande parte das lavouras de feijão estão localizadas na região dos
Cerrados, cujos solos possuem baixa fertilidade (EMBRAPA, 2006; FAGERIA, 1998).
O cultivo de arroz de terras altas na região do Cerrado ocorre predominantemente
sobre Latossolos (Oxisols), os quais possuem baixa fertilidade e com conteúdo de
matéria orgânica (MOS) na faixa de 15 a 25 g kg
-1
. Nos solos de cerrado, um dos
aspectos mais importantes para a produção das culturas é o manejo da fertilidade,
particularmente do nitrogênio. Fertilizantes nitrogenados, entretanto, podem poluir o
meio ambiente, se não forem utilizados na dose adequada e aplicados de modo correto.
O uso eficiente de N é significativo no aumento da produção de culturas anuais, como o
arroz. (FAGERIA; PRABHU, 2004).
Estudos demonstraram que a eficiência de utilização de nitrogênio dos cereais é
de 33% no mundo, e um aumento de 1% desta eficiência na produção mundial de
cereais, levaria a uma economia de US $ 234,658,462.00 no custos do fertilizante
nitrogenado. Conseqüentemente, um aumento de 20% na eficiência de utilização de
13
nitrogênio resultaria em uma economia de US $ 4,7 bilhões por ano (RAUN; JOHNSON,
1999). Em razão disto, postula-se que a combinação de fontes orgânicas de nitrogênio,
na forma de resíduos de adubos verdes, com fontes minerais, seja uma alternativa de
manejo viável, por reunir efeitos imediatos e de longo prazo.
Os adubos verdes mais prontamente disponíveis constituem uma fonte valiosa de
N e de matéria orgânica (BURESH; DE DATTA, 1991; LADHA et al., 2000; MORAN et
al., 2005). O nitrogênio é o nutriente mineral que repercute de forma mais direta sobre a
produção de arroz (PETERS; CALVERT, 1982), pois aumenta a porcentagem de
espiguetas cheias, incrementa a superfície foliar e contribui para o aumento da
qualidade do grão.
Nesse contexto, estabeleceu-se a hipótese de que o uso de adubos verdes como
fonte de N conjuntamente com o N-uréia aumenta a eficiência de utilização do N dessas
fontes pelo arroz e delonga a permanência do N no solo, proporcionando efeito residual
no feijoeiro cultivado subseqüentemente ao arroz.
O presente trabalho, utilizando-se crotalária, milheto e uréia marcados com
15
N,
tem como principais objetivos: avaliar o aproveitamento do nitrogênio mineralizado dos
adubos verdes crotalária (Crotalaria juncea L.) e milheto (Pennisetum glaucum L.) e do
N da uréia, pelo arroz e o efeito residual no feijoeiro; verificar a quantidade de N
proveniente do solo nas culturas do arroz e feijão; avaliar a contribuição em N das
raízes e da parte aérea dos adubos verdes (crotalária e milheto) para o arroz;
quantificar o nitrogênio na planta proveniente dos adubos verdes em relação à época
de aplicação de nitrogênio mineral (semeadura e cobertura)] e avaliar a influência dos
adubos verdes no aproveitamento do N da uréia, e vice-versa.
14
2 DESENVOLVIMENTO
2.1 Revisão bibliográfica
2.1.1 Nitrogênio
O aumento exponencial da aplicação de fertilizantes contendo nitrogênio (N)
(SMIL, 1997, 1999), entre 1960 e 2000 por práticas agrícolas intensivas tem acarretado
degradação da qualidade do ar e da água (PINSTRUP-ANDERSON et al., 1997;
TILMAN et al., 2001).
O movimento de nitrogênio abaixo do sistema radicular e para as águas
subterrâneas podem causar problemas a saúde humana e animal
(SPALDING;
KITCHEN, 1988).
A atmosfera contém aproximadamente 78% de nitrogênio, que não pode ser
utilizado diretamente pela plantas superiores, as quais não são capazes de metabolizar
o N
2
diretamente a proteína (HAVLIN et al., 2005). Entretanto, as leguminosas podem
utilizar este nitrogênio por meio da fixação simbiótica dos microrganismos e a planta
(BARBER, 1995; HAVLIN et al., 2005; RAIJ, 1991; MENGEL; KIRKBY, 1987).
Segundo Barber (1995), o nitrogênio no solo divide-se em cinco categorias: (1)
nitrogênio na matéria orgânica; (2) nitrogênio mineral no solo e nos sítios de troca; (3)
nitrogênio nos resíduos de plantas no solo; (4) amônio fixado em minerais argilosos; e
(5) nitrogênio gasoso na atmosfera do solo.
Apesar do N ser um dos elementos mais abundantes na Terra, é o nutriente que
mais limita o crescimento da maioria das plantas, devido à sua indisponibilidade (SMIL,
1999; SOCOLOW, 1999; GRAHAM; VANCE, 2000). Segundo Vance (2001) apenas a
luz solar e água são mais importantes que o nitrogênio. Este autor também relata que a
produção de alimentos de alta qualidade e rico em proteínas é extremamente
dependente da disponibilidade suficiente de N. As plantas adquirem nitrogênio de duas
fontes principais: (a) do solo, através de fertilizantes comerciais, adubos verdes, e / ou
mineralização da matéria orgânica, e (b) da atmosfera através da fixação simbiótica de
N
2
. O nitrogênio (N) é essencial para o crescimento normal das plantas. Todos os
15
processos biológicos vitais estão relacionados com a existência de plasma funcional, do
qual N é um componente básico (proteínas, ácidos nucléicos). O nitrogênio é também
um componente fundamental de muitos outros compostos de primordial importância
para a unidade fisiológica do metabolismo, tais como a clorofila, nucleotídeos,
proteínas, poliaminas, alcalóides, enzimas, hormônios e vitaminas (EPSTEIN; BLOOM,
2005; HAVLIN et al., 2005; MENGEL; KIRKBY, 1987; MARSCHNER, 1995; FURLANI,
2004).
Aproximadamente 75% do nitrogênio das folhas estão associados com os
cloroplastos que são fisiologicamente importantes na produção de matéria seca através
da fotossíntese (DALLING, 1985).
2.1.1.1 Mineralização e imobilização do nitrogênio
A mineralização de nitrogênio é a transformação de N orgânico para a forma
mineral (NH
4
+
) (HAVLIN et al., 2005; JANSSON; PERSSON, 1982) através de duas
reações; a) Aminização, que é a decomposição hidrolítica de proteínas e liberação de
aminas e aminoácidos. Em meio neutro as bactérias são dominantes na quebra de
proteínas e com envolvimento de alguns fungos e actinomicetos, sob condições ácidas
os fungos prevalecem e b) Amonificação, representada pelo processo que retorna o
nitrogênio incorporado para a forma de amônia. Uma população muito diversificada de
bactérias, fungos e actinomicetos são capazes de liberar amônio (aeróbicos e
anaeróbicos). A mineralização deve-se à ação de microrganismos quimiorganotróficos
do solo que requerem carbono como fonte de energia.
De acordo com Barbel (1995) aproximadamente 2% do nitrogênio no solo é
mineralizado a cada ano. Presumindo uma camada de solo de 20 cm de espessura e
densidade de 1,3, isto representa de 10 a 200 kg N anual liberado do solo. Como a
maioria dos solos apresentam um total de N na faixa de 0,05 a 0,1% N, assim eles
liberam de 25 a 50 kg ha
-1
N por ano. Normalmente, o teor de N total da camada de 0 a
0,20 m dos solos brasileiros cultivados varia de 0,05 a 0,5% de N, o que equivale de
1.000 a 10.000 kg ha
-1
(MALAVOLTA, 1980). Isto representa disponibilidade de 20 a
200 kg ha
-1
de N.
16
A imobilização de N é a conversão de nitrogênio inorgânico (NH
4
+
e NO
3
─
) oriundo
dos fertilizantes minerais ou orgânicos (reimobilização) para a forma orgânica. A
imobilização é basicamente o contrário da mineralização. Entretanto, esse processo
além de ser promovido por microrganismos quimiorganotróficos, é realizado também
pelas plantas através da assimilação e incorporação em seus tecidos.
Se a matéria orgânica apresenta alta relação C/N, os microorganismos
imobilizarão NH
4
+
e NO
3
-
da solução de solo. Os microrganismos competem
efetivamente com as plantas por N mineral durante o processo de imobilização, e as
plantas podem se tornar deficientes em nitrogênio (BARBEL, 1995).
2.1.2 Cerrado do Brasil
O Cerrado localiza-se principalmente no Planalto Central Brasileiro e é um
ecossistema similar às Savanas da África e da Austrália. Os solos de Cerrado do Brasil
representam o maior potencial para expansão da fronteira agrícola, porém são ácidos,
limitando a produção agrícola e para sua incorporação ao processo produtivo, é
imprescindível o uso adequado de adubação e calagem. O manejo adequado da
adubação não somente aumenta a produtividade, mas também propicia maior retorno
econômico para os produtores (EMBRAPA 2006; FAGERIA, 2001).
A mineralização da matéria orgânica no Cerrado, como nas demais regiões
tropicais, é bastante rápida, por causa da elevada temperatura e alta umidade do solo
durante parte do ano (SANCHEZ; LOGAN, 1992).
2.1.3 Adubos verdes
2.1.3.1 Espécies utilizadas
A maioria das espécies vegetais utilizadas como condicionadora de solo em
condições de Cerrado tem como principal objetivo promover a diversidade biológica
dos agroecossistemas, aumentar a fitomassa vegetal dos sistemas de produção,
incrementar a quantidade e melhorar a qualidade da matéria orgânica do solo, além
de serem mais eficiente na reciclagem dos nutrientes, como também proporcionam
cobertura ao solo na entressafra, protegendo dos principais agentes de degradação
17
(BURLE et al., 2006).
No Cerrado existem diversas leguminosas utilizadas como adubos verdes, entre
as quais se podem citar o guandu (Cajanu cajan), crotalárias (Crotrolaria juncea,
Crotolaria ocholeuca, Crotolaria paulina e Crotolaria spectabilis), mucuna-preta
(mucuna aterrima), o feijão-de-porco (Canavalia ensiformis) e o feijão-bravo-do-ceará
(Canavalia brasiliensis) (PEREIRA et al., 1992).
A Sesbania é outra leguminosa comumente usada na Ásia e África como
adubos verdes na cultura de arroz para adicionar nitrogênio orgânico ao solo. As
espécies mais comuns de sesbania na Ásia são Sesbania cannabina que promove a
fixação de nitrogênio nos nódulos em suas raízes e a Sesbania rostrata que promove
fixação de nitrogênio nos nódulos das raízes e talos e comumente encontrado na
África (LADHA; BELL, 2004).
A crotalária juncea foi introduzida no Brasil inicialmente para produção de fibras
e foi difundida como planta condicionadora de solo. Esta espécie é utilizada no
Cerrado e apresenta elevado potencial para cobertura de solo (BURLE et al., 2006).
A crotalária juncea e o milheto apresentam um ciclo de floração na faixa de 57 a 90
dias, sendo estas culturas com o menor ciclo introduzidas no Cerrado (CARVALHO et
al., 1999a; PEREIRA et al., 1992; SALTON; KICHEL, 1998).
A crotalária é uma planta originária da Índia e Ásia tropical com ampla
adaptação às regiões tropicais, subarbustiva, podendo atingir até 3 m de altura,
pubescente, caule ereto, semilenhoso, crescimento determinado (BURLE et al.,
2006). Apresenta bom desenvolvimento em solos argilosos e franco arenosos
arejados, não tolerando encharcamento (PEREIRA et al., 1992). A crotalária juncea
apresenta elevada capacidade para fixar N, 150 a 165 kg ha
-1
de nitrogênio
(CALEGARI, 1995), além de ser eficiente na absorção e no acúmulo de nutrientes,
sobretudo Mg. Em solo de Cerrado, a absorção de nutrientes, varia em função da
época de semeadura. Essa leguminosa absorveu 259 kg ha
-1
de N, quando semeada
em janeiro, reduzindo para 113 kg ha
-1
de N no plantio de março (BURLE et al.,
2006). Já Carvalho et al. (1999b) reportaram uma absorção de 443 kg ha
-1
de N, na
estação chuvosa, além de outros nutrientes contidos na fitomassa dessa leguminosa.
18
A crotalária é relativamente tolerante à seca, em solos sem a presença de
camadas compactadas, e eficiente na absorção de nutrientes, principalmente N, K e
Mg (ALVARENGA et al., 1995; BURLE et al., 2006; CALEGARI, 1995).
O milheto é uma planta anual, da família das gramíneae de clima tropical,
originaria da África, apresenta hábito ereto, podendo atingir até 5 m de altura.
Apresenta condições de se desenvolver e produzir grãos em condições
extremamente secas e solos de baixa fertilidade, respondendo muito bem à
adubação. O sistema radicular é profundo (pode atingir até 3,60 m) e abundante, o
que permite tolerar deficiência hídrica. No Cerrado, a partir de 1990 passou a ser
cultivado mais intensamente o milheto na safrinha (BURLE et al., 2006). Apresenta
teor médio de 12,8 g kg
-1
de nitrogênio e 0,9 g kg
-1
de fósforo na parte aérea
(CARVALHO et al., 1999a). O milheto apresenta elevadas taxas de cobertura, e o
maior tempo de permanência de seus resíduos no solo deve-se à alta relação C/N,
sendo de 22,2 para as folhas e de 91,5 para o caule (SODRÉ FILHO et al., 2004),
proporcionando maior resistência à decomposição e uniformidade de distribuição
sobre o solo (ALVARENGA et al., 2001; OLIVEIRA; CARVALHO; MORAES, 2002).
O milheto é a principal gramínea utilizada para fins de cobertura do solo em
Sistema de Plantio Direto na região de cerrado, ocupando uma área estimada em
quatro milhões de hectares (MARTINS NETO; BONAMIGO, 2005). Pode ser usado
como forragem aos animais no sistema de integração lavoura-pecuária, sendo
posteriormente deixado para rebrote e produção de fitomassa para implantação do
SPD.
2.1.3.2 Importâncias dos adubos verdes em sistemas de cultivos
A Adubação verde consiste em incorporar plantas verdes não·lenhosas (ou partes
dessas plantas) no solo, por meio da lavoura. Pode ser plantas que crescem ao mesmo
tempo ou depois da cultura principal, com a finalidade de disponibilizar os nutrientes,
aumentar ou preservar o conteúdo da matéria orgânica no solo e a capacidade do solo
de reter umidade, além de proteger o solo contra a erosão hídrica e eólica (SCHÖLL;
NIEUWENHUIS, 2003).
19
A adubação verde e/ou incorporação de resíduos das culturas de arroz tem
potencial para aumentar a matéria orgânica do solo, proporcionando simultaneamente
altos rendimentos em grãos (AULAKH et al., 2001). Em solos com baixo conteúdo de
matéria orgânica, a combinação de fertilizantes nitrogenados mineral com adubos
verdes, como as leguminosa, após quatro anos de estudo em rotação arroz- trigo,
proporcionou a redução da quantidade de aplicação de fertilizantes nitrogenados na
faixa de 25 a 50% conseqüentemente diminuído o potencial de contaminação das
águas subterrâneas com NO
3
, promovendo uma agricultura sustentável e
ambientalmente racional em sistemas subtropical (AULAKH et al., 2000).
Uma das desvantagens do uso de adubos verdes na agricultura consiste na
dificuldade de coincidir a disponibilidade de nitrogênio das fontes orgânicas com a
demanda da cultura (PANG; LETEY, 2000). A liberação gradual de N pela
decomposição dos resíduos da adubação verde pode ser melhor sincronizada com a
absorção desse nutriente pela planta, possibilitando maior eficiência da absorção de N,
rendimento agrícola e redução das perdas de N por lixiviação (WIVSTAD 1999;
AULAKH et al., 2000; CLINE; SILVERNAIL, 2002).
A adubação verde possibilita a recuperação da fertilidade do solo, aumentando o
conteúdo de matéria orgânica (IGUE, 1984; MURAOKA et al., 2002), a qual se
caracteriza por ser a principal responsável pela CTC dos solos tropicais e em
importante fonte de N para as culturas (RAIJ, 1991). Contudo, a qualidade do resíduo
vegetal, principalmente a sua relação C/N, e a disponibilidade de N mineral na solução
do solo, aliada às condições climáticas e às características do solo, sobretudo a textura,
influenciam diretamente na velocidade de decomposição/mineralização dos resíduos
(AMADO; MILNICZUK; AITA, 2002; LARA CABEZAS et al., 2004; SILVA et al., 2006).
Estudos demonstram que o uso de plantas de cobertura pode otimizar os efeitos
dos fertilizantes minerais, possibilitando, para alguns nutrientes, redução da quantidade
a ser aplicada, e quando ao uso de algumas espécies, como as de leguminosas, por
exemplo, pode, para algumas culturas e faixas de produtividade, suprir integralmente o
nitrogênio às culturas (SCIVITTARO et al., 2000; AMADO; MILNICZUK; AITA, 2002;
SILVA et al., 2006). Em adição ao nitrogênio, as plantas de cobertura também contêm
20
outros macro e micronutrientes em formas orgânicas lábeis.
2.1.3.3 Recuperação de nitrogênio com adubos verdes
O rendimento das culturas anuais freqüentemente é incrementado pela prática
de rotação de cultura com leguminosas, o que pode ser atribuído ao incremento da
disponibilidade de nitrogênio do solo (MURAOKA et al., 2002; LADHA et al., 2000;
YOSHIDA, 1995) e pelo efeito benéfico da rotação melhorando as propriedades
físicas do solos (HAVLIN et al., 2005).
Muraoka et al. (2002), utilizando leguminosas crotalária (Crotalaria juncea) e
mucuna-preta (Mucuna aterrima) como adubos verdes, reportaram um efeito
equivalente à fertilização de 40 kg ha
-1
N como uréia, indicando que estas
leguminosas constituem uma importante fonte alternativa de nitrogênio e de outros
nutrientes para as plantas, em função da liberação lenta e em sincronia com as
necessidades das culturas (CALEGARI, 2004; STUTE; POSNER, 1995). Melhores
resultados foram reportados por Ladha et al. (2000), que obtiveram 60,5 kg ha
-1
N em
função da fixação simbiótica de nitrogênio pela leguminosa e azolla na cultura de
arroz.
Gathumbi et al. (2003) verificaram que a rotação de culturas com combinação
de leguminosas de diferentes capacidades de produção de raízes, podem influenciar
a distribuição e incrementar a quantidade de raízes no subsolo.
Scivittaro et al. (2004) realizaram um experimento para determinar o padrão
temporal de liberação de nitrogênio da mucuna-preta (Mucuna aterrima) e estudar a
dinâmica do N contido nesse adubo verde no sistema solo-planta, e verificaram que a
incorporação de mucuna-preta promoveu aumento da produção de matéria seca e da
absorção de N pelas plantas de arroz. Os valores máximos para essas variáveis
foram proporcionados pelos períodos de incubação de 38 e 169 dias,
respectivamente.
A eficiência de utilização, comumente denominada de aproveitamento ou
recuperação do fertilizante mineral ou orgânico pela cultura, é diretamente dependente
do seu manejo ou técnica de fornecimento (YAMADA, 1996; SCIVITTARO et al., 2000).
21
Para o N, a baixa eficiência de utilização pelas culturas deve-se aos processos de
perdas por volatilização de amônia, desnitrificação, erosão, lixiviação e pela
imobilização microbiana (HAVLIN et al., 2005).
O aproveitamento do N-orgânico contido no adubo verde ou em resíduos
vegetais, depende das características desse resíduo como relação C:N, lignina/N e
polifenóis/N, teor de N, de lignina e de polifenóis (MYERS et al., 1994). Existem fatores
ambientais que também afetam a disponibilidade do N no solo para as plantas,
relacionados à sua ação sobre a atividade dos microrganismos decompositores
(quimiorganotróficos), dentre os principais destacam-se a temperatura, a umidade, o
teor e a localização da matéria orgânica (DICK, 1983) e a quantidade de resíduo
vegetal deixado ou adicionado ao solo (AMADO; MILNICZUK; AITA, 2002).
2.1.4 Método de diluição do isótopo
15
N
Existem vários isótopos de nitrogênio, radioativos e estáveis, apresentando
números de massa que variam entre 12 e 19 (HEATH, 1973). O isótopo radioativo de N
de mais longa meia vida é o
13
N, de apenas 10,05 minutos (CLEEMPUT; ZAPATA;
VANLAUWE, 2008). Isso limita praticamente a sua aplicação na pesquisa agrícola. O
nitrogênio tem dois isótopos estáveis, o
14
N e
15
N. No Brasil, o uso do
15
N ainda está
restrito a algumas instituições de pesquisa, devido, principalmente, ao alto custo
analítico e dificuldades instrumentais para análise de
15
N. Paradoxalmente, Axmann e
Zapata (1990) descrevem que os fatores limitantes para o uso de
15
N anteriormente
mencionado não existem, o que não é a realidade no mundo, pois em adição a essas
limitações, há a carência de profissionais capacitados para a elaboração projetos e
interpretação de resultados de experimentos com o uso do isótopo estável
(BOARETTO; TRIVELIN; MURAOKA, 2004)
O uso dos isótopos estáveis
14
N e
15
N como traçadores é fundamentado nas suas
abundâncias naturais, respectivamente, numa razão de 99,634% e 0,366% ou 273/1
(CLEEMPUT; ZAPATA; VANLAUWE, 2008). A razão
14
N/
15
N aproximadamente
constante na atmosfera e substâncias naturais é o que permite que compostos
nitrogenados com suas proporções alteradas artificialmente (enriquecidos ou
22
empobrecidos) possam ser usados como traçadores, monitorando-se a taxa na qual
muda o seu conteúdo e o enriquecimento de
15
N, devido à diluição pelo influxo de
14
N.
Em 1954, Kirkham e Bartolomeu publicaram um conjunto de equações para a
utilização de elemento marcador, para determinar as taxas brutas de mineralização e
imobilização de nutrientes no solo. As equações foram formuladas com base em
transformações do nitrogênio no solo, utilizando o isótopo estável
15
N. As recentes
aplicações do método de diluição isotópica têm sido largamente utilizadas para o
estudo das transformações N no solo (DAVIDSON et al.,1991; SMITH et al. 1994;
MONAGHAN; BARRACLOUGH 1995, 1997; ZAMAN: CAMERON, 1999, ZAMAN:
CAMERON; FRAMPTON, 1999). O método de diluição isotópica, também vem sendo
utilizado para o estudo in vivo em animais e cinética de investigação biomédica
(SHIPLEY; CLARK 1972). Mais recentemente, foi revisada por Di; Cameron e Mclaren
(2000) a técnica da diluição isotópica para estudar as taxas brutas de transformação de
nitrogênio, fosfato e enxofre no sistema solo-planta.
A técnica de diluição isotópica para o estudo da transformação das taxas brutas
de nutrientes no solo envolve uma marcação de nutrientes mineral, por exemplo NH
4
+
,
NO
3
-
, que pode ser considerado como um compartimento, e o acompanhamento do
ritmo a que o marcador isotópico é diluído, como nutrientes são libertados ou retirados.
O uso de fonte marcada com
15
N constitui-se no método que permite quantificar
com maior precisão a eficiência de utilização deste nutriente e a fonte originária, seja
solo, fertilizantes orgânicos ou inorgânicos.
2.1.5 Cultura de arroz
2.1.5.1 Importância social e econômica do arroz
O arroz é um dos mais importantes grãos em termos de valor econômico. É
considerado o cultivo alimentar de maior importância em muitos países em
desenvolvimento, principalmente na Ásia e Oceania, onde vivem 70% da população
total dos países em desenvolvimento e cerca de dois terços da população subnutrida
mundial. Fischer (1998) indica que a produção de arroz deve aumentar dramaticamente
para atender a demanda projetada para 2025. Se as tecnologias para a utilização de
23
nutriente pela cultura do arroz se mantiverem inalteradas, vai exigir aumento de
aproximadamente de 300% na produção.
O arroz representa um dos alimentos com melhor balanceamento nutricional,
fornecendo 20% da energia e 15% da proteína per capita necessária ao homem
(NAVES; BASSINELLO, 2006). É uma cultura extremamente versátil, que se adapta a
diferentes condições edafoclimáticas, e considerada a espécie que apresenta maior
potencial para o combate à fome no mundo.
O arroz irrigado não tem sido capaz de abastecer o mercado interno, portanto a
inserção definitiva do arroz de terras altas é interessante para garantir o abastecimento
interno sem a necessidade de aumentar as importações.
2.1.5.2 Sistema de cultura de arroz
O Brasil está entre os dez principais produtores mundiais de arroz, com cerca de
11 milhões de toneladas para um consumo de 11,7 milhões de toneladas de grãos em
casca. Essa produção é oriunda de dois sistemas de cultivo: irrigado e de sequeiro
(CONAB 2008).
A maioria das lavouras de arroz de terras altas, no Brasil, está localizada na região
dos cerrados. Essa região é caracterizada pelo predomínio de solos com baixa
fertilidade natural e elevada saturação por alumínio, além da ocorrência de períodos
curtos de estiagem, denominados veranicos (SANTOS; STONE; VIEIRA, 2006)
O cultivo de arroz de terras altas corresponde a 65,2% da área total cultivada no
Brasil, e contribui com 40,9% da produção nacional (YOKOYAMA, 2002). Esse
resultado é explicado pela baixa produtividade do sistema de cultivo de terras altas que
ocupa a maior área de cultivo.
2.1.5.3 Fertilização de nitrogênio em arroz
A cultura do arroz responde a adubação nitrogenada, aumentando a quantidade
adicionada em função da utilização de espécies morfo-fisiologicamente adaptadas a
altas respostas ao nutriente, como as espécies de porte baixo.
24
A eficiência com que o nitrogênio é utilizado (EUN) pela planta de arroz é também
afetada pela eficiência de absorção de N (EAN). Samonte et al. (2006) reportam que a
EAN e EUN afetam positivamente e diretamente a produtividade. Os autores citaram
ainda que EUN esta correlacionada com o conteúdo de proteína no grão de arroz.
Muitos estudos utilizando
15
N concluíram que a eficiência de recuperação ou
aproveitamento do nitrogênio em arroz é baixa, variando de 20 a 40%( DE DATTA et
al., 1988; SCHNIER et al., 1990; BRONSON et al., 2000; RAO et al., 1991).
O requerimento, utilização e armazenamento de N pelas culturas variam em
função da espécie, e dentro desta de suas diferentes variedades e híbridos, tendo uma
máxima exigência em períodos de crescimento inicial, ocorrendo a medida que a planta
se desenvolve e cresce diluições no seu conteúdo de N, com conseqüente aumento do
acúmulo de carboidratos, produtos do processo fotossintético (OLSON; KURTZ, 1982).
Em experimento de 14 anos na cultura de arroz-arroz com diferentes fontes de N
(mineral e orgânico) em solo inundados e aerado, os resultados indicam que a
disponibilidade de N para a planta foi mantido com o tempo e os rendimentos foram
reduzidos para ambos os sistema (inundado e aerado), indicando um declínio na
eficiência fisiológica do uso de N. Ademais, observaram efeitos residuais de N com o
uso de adubos verdes para a produção de grãos de arroz e para a absorção N (LADHA
et al., 2000).
Para a cultura de arroz no Cerrado, Sousa e Lobato (2002) recomendaram uma
dose de nitrogênio na semeadura de 20 kg N ha
-1
e 50 kg N ha
-1
em cobertura, para
expectativa de rendimento de 5 Mg ha
-1
. Os autores afirmam que, as dosagens devem
ser aumentadas em 20% quando o arroz for cultivado em áreas com alto potencial de
reposta a nitrogênio. Fageria; Oliveira e Stone (2003) recomendam uma dose de N em
torno de 90 kg N ha
-1
aplicado em duas vezes, sendo a metade no plantio e o restante
na época do perfilhamento ativo.
Vários pesquisadores do mundo, inclusive alguns do Brasil, investigam um método
que relacione parâmetros da análise de solo com a recomendação da dose de
nitrogênio a ser aplicada para uma determinada cultura, mas freqüentemente sem muito
êxito. Em alguns estados brasileiros, a dose de N recomendada está relacionada com
25
os teores de matéria orgânica do solo, o histórico da área, a produtividade esperada, o
preço do fertilizante nitrogenado (RAIJ et al., 1996; SOUSA; LOBATO, 2002).
2.1.5.4 Medição indireta das quantidades de clorofilas nas folhas
O medidor portátil de clorofila (SPAD) que proporciona uma leitura instantânea de
uma maneira não destrutiva de folhas consiste numa alternativa de indicação do nível
de nitrogênio na planta. Quando corretamente calibradas por cultivares e zonas de
cultivos importantes, serve como uma ferramenta eficiente para a avaliação das
necessidades variáveis de aplicações de nitrogênio na produção de arroz
(DOBERMANN; FAIRHURST, 2000).
No Japão, país de origem do equipamento, o SPAD é bastante utilizado, devido,
principalmente por terem cultivares bem definidas por regiões, os quais são em número
reduzido, já bem estabelecido os padrões para ser usado. No Brasil e muitos outros
países, existem diversos trabalhos com esse equipamento, mas ainda não tem sido
utilizado para o diagnóstico da nutrição de nitrogenada.
As leituras efetuadas pelo clorofilômetro correspondem ao teor de clorofila
presente na folha da planta (TAKEBE; YONEYAMA, 1989). O conteúdo de clorofila
correlaciona-se com a concentração de N na planta e com o rendimento das culturas
(SCHEPERS et al., 1992; BLACKMER; SCHEPERS, 1995). Assim, o elevado teor de
clorofila é resultante do excesso de nitrogênio na planta (TROEH; THOMPSON, 2007)
Os resultados mostram que a necessidade de nitrogênio na planta de arroz
usando o clorofilômetro reduz o requerimento de nitrogênio de 12,5 até 25%, sem perda
em rendimento (SINGH et al., 2002). Em trabalho realizado por Shukla et al. (2004)
obtiveram alta correlação da leitura do SPAD com a aplicação de fertilizante
nitrogenado na cultura de arroz. Isto pode denotar uma melhor eficiência no uso de
fertilizantes nitrogenados.
26
2.1.6 Cultura de feijão
2.1.6.1 Importância da cultura do feijão
A produção mundial de feijão em 2004 foi superior a 18,0 milhões de toneladas,
ocupando uma área aproximada de 27 milhões de hectares. Ao redor de 66% da
produção mundial resultou de sete países, sendo o Brasil o maior produtor, com 16,3%
da produção mundial (FAO, 2008).
Segundo CARNEIRO (2002), o feijão é cultivado em todos os estados brasileiros
em função da sua boa adaptação as mais diferentes condições edafoclimáticas e
diversos sistemas de cultivo. O feijão representa para grande parte da população da
América Latina um dos alimentos básicos, pois constitui uma importante fonte de
proteína, pois o teor protéico pode chegar a 33%, e elevado valor energético, em média
341 calorias por 100g, sendo a principal fonte de minerais, vitaminas e fibras
(POMPEU, 1987).
A produção de feijão está intimamente associada às áreas de pequenas
propriedades, cultivado essencialmente por produtores descapitalizados e voltada para
a subsistência. A produtividade média de feijão no Brasil é baixa, variando muito entre
as diferentes regiões e épocas de cultivo, classificadas como “das águas” (690 kg ha
-1
),
“da seca” (797 kg ha
-1
) e “de inverno” (2.123 kg ha
-1
) (IBGE, 2005).
2.1.6.2 Fertilização nitrogenada do feijão
O feijoeiro é considerado uma planta exigente em nutrientes em decorrência do
sistema radicular superficial e do ciclo curto (ROSOLEM; MARUBAYASHI, 1994).
Apesar de ser leguminosa, com baixa a eficiência na fixação simbiótica de nitrogênio,
não sendo assim na cultura de soja, é necessário a adubação nitrogenada para se
obter boa produtividade nesta cultura. A recomendação de N e P para obtenção de
elevadas produtividades é relativamente alta (RAIJ et al., 1996; SOUSA; LOBATO,
2004).
Fageria (2001) avaliou as respostas de arroz de sequeiro, feijão, milho e soja
cultivados em sistema de rotação, variando a saturação por bases em solo de cerrado,
e concluiu que a resposta à saturação por bases variou para as cultura e a tolerância a
27
acidez foi na ordem de arroz > feijão > milho > soja, tendo verificado também que o pH
adequado para a arroz foi de 5,6 e para o feijão de 6,2.
Segundo Barbosa Filho e Silva (2000), o feijoeiro responde à adubação
nitrogenada em cobertura, tendo obtido em um trabalho realizado em Goiânia a
produção 3.170 kg ha
-1
de grãos com a aplicação de 120 kg ha
-1
de N. Os autores
concluíram que e o número de parcelamento do N em cobertura não afeta a
produtividade do feijoeiro.
A resposta ao N é influenciada pelos resíduos de cultura anterior deixados na
superfície. Em pesquisa realizada por Barbosa; Fageria e Silva (2001) a resposta da
cultura de feijão após a cultura de arroz, desenvolveu-se no solo um ambiente de maior
imobilização e menor disponibilidade de N para as plantas de feijão. O que indica que
parte do N aplicado foi consumida pela população microbiana do solo no processo de
decomposição da palhada do arroz, causando, assim, um déficit de N para o feijoeiro.
Silveira e Damasceno (1993) verificaram aumento na massa de matéria seca, teor
e conteúdo de N na parte aérea e de número de vagens por planta pelo aumento das
doses de N. Os mesmo autores reportaram resposta quadrática para a produtividade de
grãos atingindo o máximo com 72 kg ha
-1
de N. Mesmo comportamento foram reportado
por Farinelli et al., (2006) que indicaram que aumentos nas doses de nitrogênio em
cobertura proporcionam acréscimo na produtividade e no potencial fisiológico das
sementes de feijão.
28
2.2 Material e Métodos
2.2.1 Localização do experimento
O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação no Centro de Energia
Nuclear na Agricultura - CENA/USP, localizado no município de Piracicaba – SP. Foram
utilizados vasos plásticos contendo 5 kg de terra fina seca ao ar (TFSA) para a
marcação dos adubos verdes e 4 kg de TFSA para o cultivo de arroz e feijão. O solo
utilizado foi um Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf) típico, A moderado, textura
argilosa, fase cerrado tropical subcaducifólio (EMBRAPA, 1999). A terra foi coletada da
camada de 0 a 0,20 m, da fazenda experimental da Faculdade de Engenharia de Ilha
Solteira - UNESP, localizada no município de Selvíria-MS, 335 m de altitude.
O estudo compreendeu três fases. A primeira, correspondeu à produção de massa
vegetal de crotalária e milheto, com e sem marcação isotópica com
15
N. Na segunda, as
raízes e parte aérea de crotalária ou milheto foram incorporadas ao solo cultivando-se
arroz logo após. Na terceira, após a colheita do arroz, foi instalado o cultivo de feijão
nos mesmos vasos, para a avaliação do efeito do N residual dos adubos verdes e do
sistema radicular do arroz, e do N da uréia.
As análises das amostras de solo coletadas antes do início do experimento foram
determinadas conforme metodologias descritas por Raij et al. (2001), apresentou os
seguintes resultados: pH (CaCl
2
): 4,8; pH (H
2
O): 5,3; N total: 1 g kg
-1
; M.O.: 12,7 g dm
-3
;
P (resina): 11,7 mg dm
-3
; Ca: 20,0 mmol
c
dm
-3
; Mg: 10,6 mmol
c
dm
-3
; K: 2,0 mmol
c
dm
-3
;
H+Al: 26,1 mmol
c
dm
-3
; S: 7,5 mg dm
-3
; SB: 32,6 mmol
c
dm
-3
; CTC: 58,7 mmol
c
dm
-3
e
saturação por bases de 55%.
Para o cálculo da dose de nitrogênio foi considerada a quantidade de 1.750.000
plantas de arroz por hectare na doses equivalente de 50, 100 e 150 kg ha
-1
de N, sendo
transformado estas quantidades de nitrogênio em miligrama por cada quilograma de
terra (mg kg
-1
).
A adubação com fósforo correspondeu à dose de 25,51 mg kg
-1
de P, e potássio
foi de 24,94 mg kg
-1
de K aplicadas ambos no momento da semeadura. Todos os vasos
29
da primeira e segunda fase receberam a mesma dose de fósforo e potássio. Os
fertilizantes utilizados foram superfosfato simples e cloreto de potássio.
2.2.2 Caracterização dos tratamentos e delineamento experimental
O experimento foi disposto em esquema de delineamento inteiramente
casualizado com 12 tratamentos e três repetições, dispostos em esquema fatorial 3 x 4,
constituído pela combinação de dois adubos verdes (crotalária e milheto e um
correspondente ao solo sem adição de fonte orgânica de nitrogênio) com quatro doses
de nitrogênio na forma de
15
N-uréia, (0; 28,6; 57,2; 85,8 mg kg
-1
de N ) conforme
apresentado na Tabela 1. Foram adicionados tratamentos para avaliar a contribuição
das raízes e parte aérea dos adubos verdes (crotalária e milheto), e quantificar o
nitrogênio na planta proveniente dos adubos verdes em relação à época de aplicação
de nitrogênio (base e cobertura) (Tabela 2).
Tabela 1 - Tratamentos utilizados em combinação de adubos verdes e doses de
nitrogênio
Tratamentos Adubos verdes
Dose de N no arroz
-------
mg kg
-1
------
1 Sem adubo verde 0
2 Sem adubo verde 28.6
§
3 Sem adubo verde 57,2
§
4 Sem adubo verde 85,8
§
5 Crotalária marcada 0
6 Crotalária marcada* 28.6
§
7 Crotalária marcada 57,2
§
8 Crotalária marcada 85,8
§
9 Milheto marcado 0
10 Milheto marcado 28.6
§
11 Milheto marcado 57,2
§
12 Milheto marcado 85,8
§
§
Uréia marcada (
15
N-uréia). *Todos os tratamentos que receberam crotalária ou milheto marcado
receberam uréia normal e tiveram réplica do mesmo, com adubos verdes sem marcação e
15
N-uréia, para
distinguir os efeitos das respectivas fontes de N.
30
Tabela 2 - Tratamentos adicionais em relação à aplicação de raiz (R) e parte aérea (PA)
marcada dos adubos verdes crotalária e milheto e marcação da fertilização
em diferentes épocas
Tratamentos Adubos verdes
Dose de N no arroz
-------mg kg
-1
------
1 Crotalária PA
§
+ R 57,2
2 Crotalária PA + R
§
57,2
3 Milheto PA
§
+ R 57,2
4 Milheto PA + R
§
57,2
5 Sem 11,4
§
+45,8
6 Sem 11,4+45,8
§
7 Crotalária 11,4
§
+45,8
8 Crotalária 11,4+45,8
§
9 Milheto 11,4
§
+45,8
10 Milheto 11,4+45,8
§
§
Produto marcado com
15
N,
2.2.3 Dados climáticos
Foram registradas as temperaturas mínimas e máximas ocorridas durante o
período de desenvolvimento dos experimentos, conforme apresentada na Figura 1.
Esses dados foram obtidos por meio de um termômetro máximo-mínimo, que foi
pendurado próximo à área do experimento no interior da casa de vegetação.
31
15/2/2007
1/3
/
2007
15/3/2007
29/3/2007
12/4/2007
26/4/2007
1
0/5/
20
07
24
/5/
200
7
7/
6
/2007
25/8/2007
8
/9
/200
7
22
/9/
200
7
6/
10/
2007
20/
10/
2007
3/11
/
2007
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Minima
Maxima
Media
Temperatura
o
C
Arroz
Feijão
Figura 1 − Distribuição das temperaturas mínimas, média e máximas durante os
períodos de cultivos de arroz e feijão no ano de 2007
2.2.4 Marcação isotópica dos adubos verdes
A crotalária juncea e o milheto (cultivar ADR 500) foram cultivados em vasos de
polietileno contendo 5 kg de TFSA. A semeadura foi realizada em 07/11/2006 e utilizou-
se de 12 e 14 sementes por vasos de crotalária e milheto, respectivamente. Aos 10 dias
após emergência (DAE) foi realizado o desbaste, mantendo-se cinco plantas por vaso
para a crotalária e milheto. A marcação isotópica da crotalária e do milheto foi realizada
com a dose de 300 mg de nitrogênio por vaso, na forma de sulfato de amônio em
solução enriquecida em 10 e 5% de átomos de
15
N em excesso para a crotalária e
milheto, respectivamente, parcelados em três aplicações de 100 mg por vaso, aos 15,
33 e 45 DAE. Isto, com a finalidade de se obter material vegetal com enriquecimento
superior a 2% de átomos de
15
N em excesso, valor satisfatório para estudo da dinâmica
32
do N proveniente de adubos verdes no sistema solo-planta (AMBROSANO et al., 1997).
As plantas foram regadas diariamente com água deionizada.
Simultaneamente, foram cultivados também milheto e crotalária em vasos com
aplicação da mesma dose de sulfato de amônio comercial (não enriquecido em
15
N),
tendo como finalidade produzir material vegetal que foi utilizado na duplicação dos
tratamentos, para ser avaliado o efeito do N proveniente dos adubos verdes, N
proveniente da uréia e N proveniente do solo na cultura do arroz e do feijão cultivado
subseqüentemente.
A colheita das plantas utilizadas como adubos verdes foi realizada aos 63 DAE. As
plantas de crotalária e milheto foram separadas em raízes e parte aérea, fragmentadas
em pedaços de aproximadamente 0,02 m de comprimento, com auxílio de facão e
tesoura. Em seguida, o material vegetal foi seco em estufas com circulação forçada de
ar a 60ºC por 72 horas, retirando-se amostras para a análise de
15
N. O restante do
material vegetal fragmentado foi misturado com toda a terra antes do adicionamento da
mesma aos vasos, 12 dias antes da semeadura do arroz. Os cálculos foram realizados
em base ao equivalente em matéria seca de adubos verdes de 12 Mg ha
-1
. As
quantidades de raiz e parte aérea dos adubos verdes utilizadas foram na mesma
proporção obtida nos vasos.
2.2.5 Cultivo de arroz
2.2.5.1 Cultivar de arroz
Foram utilizadas as sementes de arroz da cultivar IAC-202. Este genótipo
apresenta altura média de 87 cm, sendo considerado de porte baixo e intermediário, em
função de seu porte baixo tem mostrado ótima resistência ao acamamento. Essa
cultivar apresenta um ciclo médio de 87 dias e uma produção de grãos em casca do
arroz de 3.135 kg ha
-1
, considerada uma cultivar de alto potencial produtivo.
2.2.5.2 Quantidades de adubos verdes
O arroz foi cultivado em vasos de polietileno contendo 4 kg de TFSA, previamente
peneirada e misturada com a parte aérea e raiz dos adubos verdes. A quantidade
33
utilizada da parte aérea foi de 20 g por vaso para crotalária e milheto, e 3 e 5 g de raiz
de crotalária e milheto por vaso, conforme os tratamentos. A diferença nas quantidades
de raízes aplicada foi devido à maior quantidade destas no milheto, sempre visando
manter a proporção encontrada na marcação feita na primeira fase do experimento. A
adubação com fósforo e potássio foi realizada conforme os resultados da análise do
solo e recomendação descrita em Raij et al. (1996).
2.2.5.3 Semeadura e fertilização
A semeadura do arroz foi realizada em 16/02/2007, numa densidade de 15
(sementes por vaso). O desbaste foi feito oito DAE das plântulas, deixando-se quatro
plântulas por vaso. Aos 10 DAE, foi realizada a fertilização de base, exceto nos
tratamentos controles (0 mg kg
-1
de N). Essa fertilização de base correspondeu a 11,4
mg kg
-1
de N (
15
N-uréia), sendo essa quantidade descontada da dose total de N dos
tratamentos (28,6, 57,2 e 85,8 mg kg
-1
de N), e o restante (17,2, 45,8 e 74,4 mg kg
-1
de
N) foi aplicado em cobertura no máximo perfilhamento, que ocorreu aos 43 DAE. O
fertilizante utilizado
foi
15
N-uréia com enriquecimento de 1,5% em átomos de
15
N em
excesso. Para os tratamentos que receberam somente de uma marcação,
correspondente à primeira fertilização com 11,4 mg kg
-1
de N (
15
N-uréia), o
enriquecimento foi de 3,0% em átomos de
15
N em excesso.
2.2.5.4 Colheita
A colheita do arroz foi realizada na maturação fisiológica dos grãos (120 DAE), e
as plantas foram separadas em parte aéreas e panículas. Esses materiais foram
mantidos em estufa com circulação forçada de ar a 60ºC por 72 horas para secagem.
As amostras então foram pesadas e as partes aéreas foram moídas e submetidas a
passagem na peneira de 10 mesh (2,00 mm). Para garantir uma maior homogeneização
do material, foram misturada com auxilio de um bastonete de cristal e retirada uma
amostra menor para ser moída e peneirada novamente numa malha de 40 mesh (0.42
mm), posteriormente determinada a concentração de
15
N e N total.
34
2.2.6 Cultivo de Feijão
2.2.6.1 Cultivar de feijão
Foram utilizadas sementes de feijão da cultivar Pérola (linhagem LR 720982
CPL53) proveniente de trabalho de seleção de linhas puras da cultivar Aporé, realizado
pela Embrapa Arroz e Feijão. O cultivar Pérola apresenta hábito de crescimento
indeterminado (entre os tipos II e III); porte semi-ereto; ciclo de 90 dias; média de 46
dias para floração e peso de 100 sementes de 27 g. Essa cultivar apresenta resistência
à ferrugem e ao mosaico-comum. Seu potencial de produtividade é de 4.000 kg ha
-1
(YOKOYAMA et al., 1999).
2.2.6.2 Semeadura e fertilização
A semeadura do feijão (24/08/2007) foi realizada nos vasos em que o arroz foi
cultivado mantendo-se o sistema radicular do mesmo, correspondendo 65 dias após a
colheita do arroz. Foram semeadas quatro sementes por vaso e 10 DAE foi realizado o
desbaste mantendo-se duas plantas por vaso. O delineamento experimental utilizado no
experimento de feijão foi o mesmo descrito para o cultivo de arroz. No cultivo de feijão,
todos os vasos receberam as mesmas doses de nitrogênio, fósforo, potássio e enxofre,
com a finalidade de possibilitar a distinção do efeito residual dos adubos verdes
(crotalária e milheto) e sistema radicular do arroz e do fertilizante mineral nitrogenado
aplicado ao arroz. Para os cálculos dos fertilizantes foi considerada uma densidade de
200.000 plantas por hectare. Foi aplicada uma dose equivalente de fertilizante de 10 kg
ha
-1
de N, 60 kg ha
-1
de P
2
O
5
, 30 kg ha
-1
de K
2
O e 30 kg ha
-1
de S. A doses de nitrogênio
em cobertura correspondeu a 40 kg ha
-1
de N, realizada 23 DAE (21/09/2007). As
adubações na semeadura e cobertura foram realizadas conforme as recomendações
descritas por Raij et al. (1996). Os fertilizantes utilizados foram sulfato de amônio para
suprir nitrogênio e enxofre, para o fósforo se utilizou superfosfato triplo e para potássio
foi utilizado cloreto de potássio.
Conjuntamente com a adubação de base foi realizada uma aplicação de
35
Rhizobium CIAT 899 p. vulgaris UM 1899, com o objetivo de simular as condições da
cultura de feijão no campo. A não realização desta aplicação de Rhizobium poderia-se
estar superestimando o efeito residual do nitrogênio proveniente dos fertilizantes e
adubos verdes
2.2.6.3 Colheita do feijão
Primeiramente foram coletadas todas as vagens por vasos e a seguir a parte
aérea da plantas. Após a colheita das plantas e vagens, foi realizada a secagem a 60ºC
por 72 horas e determinada a produtividades de grãos e massa seca da parte aérea.
Foi adotado o mesmo procedimento descrito para a parte aérea do arroz, com duplo
peneiramento das amostras e retirada uma amostra para analise de
15
N, N total.
2.2.7 Avaliações
2.2.7.1 Análises químicas do solo
As análises químicas foram realizadas antes da instalação dos experimentos,
para: pH, MO, P, K, Ca, Mg, H + Al e S, segundo metodologia proposta por Raij et al.
(2001), e para os micronutrientes Cu, Fe, Mn e Zn foi utilizado o DTPA como extrator.
Foi realizado também o N total (BREMNER, 1996)
2.2.7.2 Relação carbono nitrogênio (C/N) dos adubos verdes
Foi determinada em amostras coletadas na época do manejo (colheita) dos
adubos verdes e determinada pela combustão via seca da amostra a 1400 ºC, no
aparelho LECO C/N.
2.2.7.3 Altura de planta
A altura das plantas foi determinada medindo-se a distância compreendida entre a
superfície do solo e o ápice da panícula mais alta, durante o estádio de maturação dos
grãos, correspondente ao estádio 9 no ciclo da plana de arroz (IRRI, 2002).
36
2.2.7.4 Números de perfilhos
O número de perfilhos foi avaliado em função do número de plantas deixadas
após o desbaste e o por vaso aos 21 dias após a emergência (DAE).
2.2.7.5 Valores indiretos do teor de clorofila
Para a obtenção de valores indiretos do teor de clorofila presente na folha de
modo não destrutivo, rápido e simples, foi utilizado o medidor portátil desenvolvido pela
Minolta SPAD-502
®
, denominado clorofilômetro. Para o cultivo de arroz, foi medido na
parte central da segunda folha desenvolvida a partir do ápice, com exceção da
realizada na folha bandeira. A leitura realizada aos 21, 44, 52 e 84 dias após
emergência (DAE) no cultivo de arroz. A leitura feira aos 21 DAE correspondeu aos 11
dias após da fertilização de base, enquanto à leitura aos 44 DAE foi um dia após a
fertilização de cobertura e após 10 dias foi realizada a avaliação de 52 DAE. A última
leitura do clorofilômetro foi realizada na folha bandeira (84 DAE).
Para o cultivo de feijão foram realizadas três leituras com o clorofilômetro aos 23,
35 e 42 DAE. Foram feitas seis leituras por vaso, correspondendo a três por plantas.
Todas as leituras do clorofilômetro para o cultivo de arroz e feijão foram feitas das 10:00
12:00h.
2.2.7.6 Produtividade de grãos
A produtividade em grãos (g vaso
-1
) do cultivo de arroz foi obtida através da
massa dos grãos secos corrigido a 13% de umidade por cada vaso, para tais fins foram
extraídas amostras no secador a 105
o
C por 72 horas para determinar o conteúdo de
umidade dos grãos em base ao peso úmido, utilizando a equação 1.
(1)
U = umidade dos grãos em porcentagem e base úmida
m
u
= massa dos grãos úmido
m
s
= massa dos grãos seco a 105
o
C por 72 horas
37
2.2.7.7 Teor de N total, enriquecimento em % de átomos de
15
N na planta
As amostras de planta dos adubos verdes, arroz e feijão foram moídas e
submetidas a passagem em peneira de 40 mesh e pesada em balança de precisão
(cinco casas decimais). As análises do enriquecimento em
15
N (% de átomos) e de N
total foram determinadas em espectrômetro de massa (IRMS), interfaceado com um
analisador elementar, conforme metodologia descrita em Barrie e Prosser (1996).
2.2.7.8 Quantificação do aproveitamento do N pelas plantas de arroz e de feijão
proveniente dos adubos verdes, da uréia e do solo
Os cálculos da eficiência de utilização do N foram realizados considerando-se a
quantidade e o enriquecimento (% de átomos de
15
N em excesso) da fonte de N
aplicada, crotalária ou milheto marcados com
15
N ou
15
N-uréia, descontados a
abundância natural do isótopo estável de
15
N, que é de 0,366%. Os tratamentos foram
avaliados pela produtividade de matéria seca, teor de N total, porcentagem de N na
planta (arroz e feijão) proveniente dos adubos verdes (%NppAV), porcentagem de N na
planta proveniente do fertilizante – uréia (%Nppf), quantidade de N na planta
proveniente dos adubos verdes (QNppav) e do fertilizante uréia (QNppf) e do solo
(QNppS) e o aproveitamento do N pela planta proveniente dos adubos verdes ou do N
da uréia (%Ap).
A quantidade de nitrogênio acumulada em mg vaso
-1
na parte aérea e grão do
cultivo de arroz e feijão, é o resultado da massa seca produzida por vaso e teor de
nitrogênio no respectivo compartimento.
Nitrogênio acumulado
(2)
NA = Nitrogênio acumulado (mg vaso
-1
)
N = Nitrogênio (g kg
-1
)
38
MS = Massa seca (g )
Porcentagem de nitrogênio na planta proveniente do fertilizante (%Nppf)
(3)
= abundância de
15
N (% de átomos) na parte aérea e grão
= abundância de
15
N (% de átomos) no fertilizante ou adubos verdes;
= abundância natural de
15
N (0,366% de átomos) no solo
Quantidade de nitrogênio na planta proveniente do fertilizante
(4)
O aproveitamento (Ap) do nitrogênio do fertilizante na parte aérea ou grão em %;
se refere à porcentagem da dose de N aplicada via fertilizante recuperado na planta, foi
determinado pela equação 5.
(5)
Quantidade de nitrogênio aplicado como fertilizantes ou dose de N
A quantidade de nitrogênio na planta de arroz e de feijão (grãos e parte aérea)
proveniente dos adubos verdes, milheto e crotalária (QNppAV) e do aproveitamento do
39
N (Ap%) pelo arroz e feijão, utilizou-se o mesmo procedimento de cálculos citados
anteriormente, para o cálculo do N proveniente do fertilizante, considerando como
cociente o percentagem de átomos
15
N excesso dos adubos verdes .
Quantidade de N na planta de arroz (palha + grãos) proveniente do solo
QNppS= NA - QNppf - QnppAV (6)
Porcentagem de nitrogênio na planta proveniente do solo
(7)
2.2.8 Análise estatística dos dados
A análise de variância dos dados foi realizada aplicando-se o teste F, comparação
de médias pelo teste de Tukey a 5% e análise de regressão. O programa estatístico
utilizado foi SAS (Statistical Analysis System “SAS System for Windows-release 8.02”
(SAS, 2001).
40
2.3 Resultados e discussão
2.3.1 Produção de adubo verde marcado com
15
N
A produtividade de matéria seca (MS) do milheto foi superior à da crotalária,
tanto para a parte aérea como para a raiz (Tabela 3), tendo esta última correspondido o
dobro da produzida pela crotalária. Em relação à matéria seca total, a quantidade de
raízes foi de 19,40% para o milheto e de 12,86% para a crotalária. Embora a
produtividade de matéria seca de parte aérea e de raiz de milheto tenha sido superior à
de crotalária, o mesmo não ocorreu para o teor de nitrogênio total, que correspondeu a
mais que o dobro na parte aérea de crotalária e praticamente o dobro na raiz.
Resultados semelhante foram observado por Perin et al. (2004) e Ramos et al. (2001).
Tal fato se deve à crotalária ser uma espécie de leguminosa, que tem a capacidade de
fixar o nitrogênio atmosférico nas raízes, em simbiose com bactérias do gênero
Rizobium e Bradyrizobium (VICTORIA et al., 1992; AMBROSANO et al., 1997), apesar
da fertilização mineral nitrogenada.
Tabela 3 − Produtividade de matéria seca, teor de N total, concentração de
15
N,
nitrogênio na planta proveniente do fertilizante (Nppf) e relação C/N da
parte aérea e do sistema radicular da crotalária e do milheto, aplicados ao
solo como fonte orgânica de nitrogênio para a cultura do arroz e feijão
Adubo
verde
Matéria
seca
Teor
Nitro
g
ênio
Concentração
de
15
N
Nppf Relação
C/N
--g vaso
-1
-- --g kg
-1
-- -% de átomos- --%--
Parte aérea
Crotalária
50,32 b* 24,0 a 3,751 33,85 17,9/1
Milheto
60,46 a 10,7 b 3,501 62,70 39,2/1
Sistema radicular
Crotalária
7,43 b 19,2 a 3,646 30,98 17,7/1
Milheto
14,54 a 10,0 b 3,290 56,68 32,0/1
*médias com letras iguais nas colunas, dentro de cada parte da planta, não diferem de acordo com o
teste de Tukey ao 5%.
41
A concentração de
15
N na crotalária foi superior à obtida no milheto, tanto na
parte aérea como no sistema radicular; provavelmente devido ao uso de uma
concentração de 10% de átomos em excesso para crotalária e de 5% para o milheto,
práticas recomendadas em virtude da possibilidade de fixação biológica de N que
normalmente ocorre em leguminosa, assim, promovendo a diluição de
15
N pelo influxo
de
14
N, a exemplo do observado por Ambrosano et al. (1997) e Silva et al. (2006).
A concentração média de
15
N em porcentagem de átomos para a crotalária e
milheto foi de 3,737 e 3,460%, respectivamente. Esses valores, de acordo com
Ambrosano et al. (1997), são satisfatórios para o estudo da dinâmica do N de adubos
verdes no sistema solo-planta. Estes autores recomendam valores acima de 2% de
enriquecimento em
15
N em adubo verde.
Foram obtidos menores valores de nitrogênio proveniente do fertilizante (Nppf)
para a crotalária (33,85% para a parte aérea da planta e 30,98% para o sistema
radicular) em comparação com o milheto (62,70 e 56,68% para a parte aérea e raiz,
respectivamente), confirmando, assim, a fixação biológica de N pela crotalária.
2.3.2 Características agronômicas
2.3.2.1 Valores de perfilhamento inicial e do SPAD (medidor de clorofila)
As leituras do SPAD apresentam altas correlações com as doses de fertilizantes
nitrogenado em arroz (PENG et al., 1993; SHUKLA et al., 2004; SILVA et al., 2007). O
clorofilômetro mede um valor relacionado ao teor de clorofila na folha sem destruí-la
(ARGENTA; SILVA; BORTOLIN, 2001; PENG et al., 1993).
Na Figura 2 são apresentadas as médias do número de perfilhos por planta e
dos valores do SPAD em função das doses de N, aos 21 dias após a emergência
(DAE).
Como esperado, o número de perfilhos por planta não apresentou diferença
significativa entre os tratamentos correspondentes às doses de 28,6, 57,2 e 85,8 mg kg
-
1
de N. Nesse momento as plantas apresentavam-se no estádio de perfilhamento (IRRI,
42
2002,) e todos os tratamentos (exceto à testemunha) tinham recebido a mesma dose de
N (11,4 mg kg
-1
) na semeadura, porem ainda não se havia aplicado o N em cobertura.
No entanto, observou-se maior número de perfilhos nos tratamentos em que se aplicou
uréia em relação à testemunha.
0,0 28,6 57,2 85,8
30
31
32
33
34
35
36
37
38
a
a
a
Valores do SPAD
Nitrogênio (mg kg
-1
)
b*
0,0 28,6 57,2 85,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
a
a
a
a
b
Perfilhos (Nº planta)
Figura 2 − Valores do SPAD e número de perfilho por plantas em função de doses de
nitrogênio na cultura de arroz, aos 21 dias após a emergência (DAE).
*Letras iguais nas colunas não diferem de acordo com o teste de Tukey ao
nível de 5%
As comparações das médias do número de perfilhos por planta e valores do
SPAD em relação à aplicação de adubo verde são apresentadas na Figura 3. Nota-se o
efeito significativo do uso de crotalária, indicando que esta espécie favoreceu o
aumento de perfilhos e valores do SPAD, por causa da maior mineralização e menor
imobilização de N mineral aplicado e do N do solo. Este fato, possivelmente deve-se à
menor relação C/N, com média ponderada de raiz e parte aérea de 17,87 (Tabela 3).
Em função da maior relação C/N da palha do milheto (média ponderada de raiz e parte
aérea de 37,80, que é equivalente o dobro da encontrada na crotalária), observou-se
efeito contrário com a aplicação de milheto, que promoveu diminuição do número de
perfilhos, provavelmente pela maior imobilização de N mineral do solo e/ou da uréia
(Tabela 3). Isto concorda com Troeh; Thompson (2007), esses autores reportaram que
em relações C/N maiores a 31/1 uma parte do nitrogênio mineral é imobilizado.
43
Sem Crotalária Milheto
30
31
32
33
34
35
36
37
38
a
b*
Valores do SPAD
a
Sem Crotalária Milheto
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
b
ab
a
Perfhilhos (Nº planta)
Figura 3 – Número de perfilhos por planta e valores do SPAD em ralação a aplicação
de adubos verdes, 21 dias após a emergência (DAE). *Letras iguais não
diferem de acordo com o teste de Tukey ao nível de 5%
Verificou-se que os dados das leituras do SPAD aos 1 e 10 dias após a fertilização
de cobertura (DAC) em função da dose de nitrogênio ajustaram-se melhor ao modelo
quadrático para os adubos verdes (crotalária e milheto) e para os tratamentos sem
aplicação de fonte orgânica de N (Figura 4). A equação de regressão para a crotalária,
milheto e sem adubo verde, referente ao 1 DAC foi Y=37,475+0,1180N-0,00107N
2
,
Y=24,155+0,25192N-0,00235N
2
e Y=35,76+0,16469N-0,00153N
2
, respectivamente.
Observou-se pelas equações que na ausência da fertilização de N mineral o valor mais
alto da leitura do SPAD foi com o uso de crotalária. O uso de milheto causou um
decréscimo na leitura do SPAD em 32,4% em relação ao tratamento sem adição de
adubo verde. Isto indica que ocorreu uma imobilização do N mineral do solo e/ou da
uréia, implicando em prejuízo na nutrição da planta de arroz.
Pela Figura 4 observa-se que as equações de regressão em relação às doses de
N mineral ajustaram a um modelo quadrático da leitura do SPAD para crotalária, milheto
e sem aplicação, respectivamente.
44
Foram observadas diferenças significativas nos valores de perfilhamento e do
SPAD em função da adição dos diferentes adubos verdes utilizados e da ausência de
fontes orgânica de N, nos tratamentos com ou sem aplicação de N mineral na
semeadura
O uso de crotalária proporcionou valores maiores do SPAD em relação ao
milheto aos 10 DAC, com o incremento da dose de N, sendo esta diferença inicialmente
de 4,26 do valor do clorofilômetro (Figura 4). A aplicação de crotalária proporcionou
condições mais favoráveis à absorção do N aplicado em cobertura, indicando ser essa
espécie ser uma melhor alternativa de uso de adubos verdes em relação à de milheto,
independente da dose de N mineral aplicada.
0 102030405060708090
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
Y* =37,475+0,11801N-0,00107 N
2
R
2
=0,949
Y** =30,825+0,2771N-0,00174 N
2
R
2
=0,998
Crotalária
Valores do SPAD
0 102030405060708090
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
Y* =24,155+0,25192N -0,00235N
2
R
2
=0,998
Y** =26,57+0,3521N-0,00238 N
2
R
2
=0,999
Milheto
1 DAC 10 DAC
Nitrogênio (mg kg
-1
)
0 102030405060708090
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
Sem
Y* =Y =35,76+0,16469N-0,00153N
2
R
2
=0,965
Y** =33,37+0,24371N-0,00226N
2
R
2
=0,999
Figura 4 − Valores do SPAD, aos 1 e 10 dias após a fertilização de cobertura (DAC) em
relação às doses crescentes de nitrogênio mineral e aplicação de crotalária e
milheto como fontes de nitrogênio
Os maiores valores das leituras do SPAD, aos 10 DAC, de acordo com as
equações ajustadas, foram obtidos nas doses de 79,6; 74,0 e 53,9 mg kg
-1
de N, para o
uso de crotalária, milheto e sem adição de adubo verde, respectivamente.
Para os valores do SPAD aos 10 DAC, a aplicação de crotalária representou uma
dose equivalente de 13,28 mg kg
-1
N em relação ao milheto, sem adição de N mineral.
45
Comportamento semelhante das equações dos valores de SPAD foi observado
sem o uso de adubo verde avaliado aos 1 e 10 DAC (Figura 4). Isto indica menor
reposta à aplicação de N mineral de cobertura sem uso de adubo verde. Com o uso de
milheto, observou se que a diferença entre as duas leituras aumenta com o aumento da
aplicação de N mineral.
2.3.2.2 Altura da planta de arroz
Observou-se efeito significativo (P≤ 0,01)
dos adubos verdes sobre a altura da
planta e a produtividade de palha de arroz. A crotalária proporcionou altura das plantas
de arroz superior à aplicação de milheto (Figura 5), demonstrando que esta leguminosa
favoreceu a síntese e o acúmulo de fitomassa, possivelmente por ter proporcionado
condições mais favoráveis à absorção de N das distintas fontes e de outros nutrientes
que mineralizaram dos resíduos concomitantemente ao N.
A fitomassa seca da parte aérea, que representa o poder da planta em exportar
e acumular nutrientes, foi superior com o uso de adubo verde na forma de crotalária
com o valor de 24,70 g por vaso de massa seca.
46
Sem Crotalária Milheto
0,70
0,72
0,74
0,76
0,78
0,80
0,82
0,84
0,86
0,88
0,90
a
b
Altura da planta (m)
b
Figura 5 − Altura média da planta de arroz, em relação à aplicação de adubos verdes:
milheto, crotalária e sem aplicação de fontes orgânica de N. Letras iguais
entre coluna não diferem de acordo com o teste de Tukey ao nível de 5%
de significância
A resposta das plantas de arroz em produção de fitomassa seca da palha foi
influenciada significativamente pelas doses crescentes de nitrogênio e pelos diferentes
adubos verdes (crotalária e milheto) e sem adição de N orgânico, não apresentando
interação entre fatores. A fitomassa seca da palha de arroz apresentou valor médio de
20,52 g vaso
-1
e um coeficiente de variação de 13,32%. Esses dados ajustaram ao
modelo de regressão quadrático em função da dose de N mineral, tanto quando do uso
de crotalária e o milheto. Os dados para fitomassa seca da palha de arroz sem adição N
orgânico apresentaram um comportamento linear (Figura 6). Tal fato demonstra que
sem o uso de adubo verde as doses de N mineral foram insuficientes para atingir o
ponto máximo. Provavelmente em função do menor aporte de N a planta de arroz,
evidenciando que os adubos verdes forneceram e proporcionaram condições mais
favoráveis a absorção do elemento. A adubação verde melhora as propriedades físicas
(NAHAR; HAIDER; KARIM, 1996), químicas e biológicas do solo (MURAOKA et al.,
47
2002).
2.3.2.3 Produtividade de palha de arroz
Com o uso de crotalária, a produtividade de palha de arroz ajustaram-se melhor
pela equação quadrática (Y=16,8915+0,41316N-0,00346N
2
), atingindo a máxima
produtividade (29,23 g vaso
-1
) com a dose de 59,71 mg kg
-1
de N mineral (Figura 6).
Para o milheto, os dados também ajustaram ao modelo quadrático
(Y=6,2845+0,36082N-0,00248N
2
) com a máxima produtividade (19,41 g vaso
-1
) com a
dose de 72,75 mg kg
-1
de N mineral. Comparando as máximas produtividades de palha
de arroz de acordo com as regressões, observa-se que o uso de crotalária
proporcionou aumento de 33,6% em relação ao uso de milheto, que por sua vez,
necessitaria um incremento de 21,84% na dose de N mineral para alcançar o ponto
máximo de produtividade, comparado ao uso de crotalária.
0 102030405060708090
0
4
8
12
16
20
24
28
32
Crotalária Y =16,8915+0,41316N-0,00346N
2
R
2
=0,702
Sem Y =17,391+0,1058N R
2
=0,742
Milheto Y =6,2845+0,36082N-0,00248N
2
R
2
=0,952
Produtividade de palha (g vaso
-1
)
Nitrogênio (mg kg
-1
)
Figura 6 – Produtividade de palha de arroz em função de dose crescente de nitrogênio
mineral e uso de crotalária e milheto como fontes orgânicas de N
Com relação ao tratamento sem adição de fontes orgânica de N ao solo, a
48
aplicação de 59,71 mg kg
-1
N apresentou uma produtividade de 23,78 g vaso
-1
correspondendo esta a 4,72 g vaso
-1
(19,90%) superior à produtividade no tratamento
com uso de milheto. No entanto, esta dose apresentou comportamento contrário ao uso
de crotalária em que a produtividade (29,23 g vaso
-1
) foi superior em 5,52 g vaso
-1
(23,28%). O comportamento com o uso de milheto sugere que aplicação desta espécie
induz um aumento na imobilização de N no solo, como já discutido anteriormente, a
exemplo do também verificado em outros estudos na cultura de arroz (CLEMENT et al.,
1998) e na cultura de milho (SILVA et al., 2006).
2.3.2.4 Produtividade de grãos
Vários autores reportaram o efeito positivo da adubação nitrogenada mineral na
cultura do arroz (KOLAR; GREWAL; SINGH, 1993; AMBROSANO et al., 1997; DE
DATTA et al., 1988; FARINELLI et al., 2006; GUINDO; WELLS; NORMAN, 1994a;
GUINDO; WELLS; NORMAN, 1994b; JENKINSON et al., 2004; SAMONTE et al., 2006;
SUREKHA; RAO; SAM, 2008; STONE et al., 1999), e outros demonstraram a
importância da aplicação de adubos verdes como fontes de N orgânica (CHERR;
SCHOLBERG; MCSORLEY, 2006; FAGERIA, 2007; GLASENER et al., 2002; HAMER ;
MARSCHNER, 2005; KUMUDINI et al., 2008); MANDAL et al., 2003; MORAN et al.,
2005; SHARIFI et al., 2008; SHEEHY et al., 2005; WRIGHT; HONS, 2005; YADVINDER
et al., 2004).
O uso de adubos verdes e/ou uréia influenciaram significativamente (P≤ 0,01) a
produtividade de grãos de arroz. Esta variável ajustou-se ao modelo quadrático em
função das doses de N mineral aplicadas como uréia para o uso de crotalária ou
milheto e sem aplicação de fonte orgânica de N (Figura 7).
49
0 102030405060708090
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Crotalária Y** =11,98411+0,22166N-0,00144N
2
R
2
=0,905
Milheto Y** =5,84502+0,20255N-0,000701N
2
R
2
=0,986
Sem Y* =10,75503+0,03854N+0,000461N
2
R
2
=0,910
Produtividade de grãos (g vaso
-1
)
Nitrogênio (mg kg
-1
)
Figura 7 − Produtividade de grãos de arroz em função de doses crescentes de
nitrogênio mineral na ausência e presença de adubos verdes (crotalária e
milheto)
Embora os tratamentos com aplicação de milheto e sem aplicação de adubos
verdes tenham apresentado uma equação quadrática, a aplicação de N mineral não foi
suficiente para proporcionar produtividade máxima de grãos. Isso indica que as doses
de N estudadas foram insuficientes para a planta de arroz manifestar seu potencial
produtivo, não atingindo o ponto de inflexão da curva. Já com a aplicação de crotalária
foi alcançada a produtividade máxima (20,5 g vaso
-1
) que seria obtida com a dose de
77,0 mg kg
-1
de N mineral. Isso demonstra que o uso desta espécie aportou maior
quantidade de nitrogênio para a nutrição da planta de arroz, o que contribuiu para a
produtividade de grãos com a menor quantidade de N mineral. Resultados semelhantes
com uso de leguminosa foram reportado por Muraoka et al. (2002); Scivittaro et al.
(2004).
A produtividade de grãos foi influenciada positivamente pela utilização de
crotalária quando comparada ao tratamento com milheto e ao sem adubo verde
conferindo maior efeito com o aumento da dose de N mineral.
50
A aplicação de crotalária na dose zero de nitrogênio mineral proporcionou
produtividade de grãos equivalente à aplicação de 26,64 mg vaso
-1
de N em relação ao
não uso desta leguminosa. Neste sentido, Muraoka et al. (2002) observaram que a
crotalária juncea proporcionou produtividade de grãos ao arroz equivalente à aplicação
de 40 kg ha
-1
de N mineral. Também Silva et al. (2006), avaliando o aproveitamento do
N da crotalária juncea pelo milho cultivado em sucessão sob SPD em dois cultivos,
verificaram que embora a recuperação do N tenha sido em média de 21 kg ha
-1
, a
leguminosa proporcionou efeito equivalente à aplicação de 60 a 90 kg ha
-1
de N na
forma de uréia. Isso indica que dentre outros fatores benéficos, possivelmente ocorreu
o fornecimento de outros nutrientes que mineralizaram concomitantemente ao N.
CHERR; SCHOLBERG e MCSORLEY (2006) indicaram que a qualidade e a natureza
da matéria orgânica do solo têm grande influência sobre a disponibilidade de nitrogênio
para o crescimento das plantas. No presente trabalho o uso de crotalária sem aplicação
de N mineral no solo conferiu um aumento na produtividade de grãos de 51,26% em
relação à aplicação de milheto e 12,35% no tratamento sem aplicação de adubo verde,
ou seja, a crotalária representou o equivalente a 24,63 mg kg
-1
de N mineral. De acordo
com Fageria (2007) a adubação verde, além da fixação de N pela leguminosa, melhora
as propriedades físicas do solo e fornece outros nutrientes para as plantas (SINGH;
KHIND; SINGH, 1991; GEORGE et al., 1994) e, conseqüentemente, aumenta a
produtividade das culturas. Isto coincide com os trabalhos de Fageria e Santos (2007);
Muraoka et al. (2002); Bordin et al. (2003), esses autores concluíram que a máxima
produtividade de grãos na cultura de arroz foi obtida com o uso de adubos verdes e N
mineral e indicaram que a combinação de N orgânico conjuntamente com N mineral
aumenta a produtividade de grãos no cultivo de arroz.
Observa-se que com o uso de milheto e ausência de aplicação de N mineral,
ocorreu uma redução de 44,38% na produtividade de grãos, em relação ao tratamento
sem aplicação de fontes de N orgânico. Neste sentido, o uso de milheto proporcionou
uma redução da produtividade de grãos equivalente à aplicação de 26,71 mg vaso
-1
de
N em relação a testemunha (sem aplicação de N mineral).
Verificou-se também que a produtividade de grãos de arroz com aplicação de N
51
mineral e uso de milheto foi inferior à do tratamento sem uso de adubo verde, até atingir
a dose de 43,1 mg kg
-1
de N mineral; já a partir dessa dose os tratamentos
apresentaram praticamente comportamentos semelhantes. Estes resultados indicam
que o uso de milheto afetou negativamente a produtividade de grãos de arroz em doses
baixas de N mineral. Isto confirma que o uso desta espécie proporcionou imobilização
temporária do N, decorrente da atividade da microbiota quimiorganotrófica do solo, em
função da sua alta relação C/N. No entanto, a aplicação de alta dose de N contribuiu
para a redução da relação C/N. Assim, é importante quando do uso de resíduos com
alta relação C/N, proceder maior aporte de N na forma mineral. Resultados similares
também foram observados por outros autores reportaram efeito similar com a utilização
de milheto em outras espécies de gramíneas de alta relação C/N (Silva, 2005).
2.3.3 Adubos verdes marcado com
15
N
2.3.3.1 Teor de nitrogênio na planta
O teor de N na palha de arroz com o uso de crotalária e dose de N mineral
apresentou comportamento linear positivo, e os valores de N situaram na faixa de 3,87
a 6,78 g kg
-1
(Figura 8). Nota-se que para cada mg de N mineral aplicado, o teor de N
aumentou em 33,9 mg kg
-1
de massa seca da palha de arroz. Já para o uso de milheto,
os dados ajustaram à equação de segundo grau Y=5,445-0,0526N +0,00064N
2
,
situando os teores na faixa de 4,36 a 5,64 g kg
-1
, sendo o teor mínimo de N na palha de
arroz com a aplicação de 41,1 mg kg
-1
de N mineral ao solo.
O maior teor de N na palha de arroz com o uso de milheto foi obtido no tratamento
sem aplicação de N mineral quando comparado ao que recebeu 28,6 mg de N,
provavelmente em virtude do efeito diluição, pois houve maior produtividade de palha
no tratamento sem aplicação de N (Figura 6).
52
0 102030405060708090
9
10
11
12
13
14
15
Teor de N (g kg
-1
)
Palha
Nitrogênio (mg kg
-1
)
0 102030405060708090
2
3
4
5
6
7
8
Crotalária Y* =12,155+0,01591N - 0,00021 N
2
R
2
=0,784
Milheto Y* =11,065 - 0,0257 N+0,000458 N
2
R
2
=0,784
Crotalária Y* = 3,87 + 0,03392N R
2
=0,987
Milheto Y* =5,445 - 0,0526N +0,00064N
2
R
2
=0,949
Grão
Figura 8 − Teor de nitrogênio na palha e grão de arroz em função da aplicação de
nitrogênio mineral e da aplicação de crotalária e milheto
Verificou-se um decréscimo do teor de N na palha de arroz com o uso de milheto e
aumento da dose de N mineral até a aplicação de 41,1 mg kg
-1
de N mineral (Figura 8).
O uso de milheto associado à baixa dose de N mineral pode ter ocasionado uma
imobilização do N, com conseqüente indisponibilidade do nutriente, visto que a partir da
dose de 41,1 mg kg
-1
de N mineral ocorreu aumento do teor de N na palha de arroz,
com possível redução da imobilização do N e aumento na mineralização do milheto,
condicionando, assim, maior disponibilidade do nutriente para a absorção pelas plantas.
Além disso, observou-se também aumento na quantidade de N na planta proveniente
do adubo verde milheto (QNppAV), por efeito de doses maiores de N mineral (Figura
10) e não houve aumento na quantidade de N na planta proveniente do solo (QNppS)
nas mesma doses de N mineral (Figura 16). Comportamento semelhante com o uso de
milheto e doses de N em condições de campo também foi verificado num Latossolo
Vermelho (SILVA, 2005).
53
De maneira geral, independentemente do uso de adubo verde ou doses de N
mineral, os teores de N na palha de arroz situaram-se na faixa adequada de 5,0 a 8,0 g
kg
-1
(DOBERMANN; WHITE, 1999), mas abaixo das descrita por Raij et al. (1996).
Os teores de N nos grãos foram superiores aos encontrados na palha de arroz
(Figura 8), demonstrando serem estes, o principal dreno do nutriente. Com o uso de
crotalária os dados ajustaram a um modelo quadrático, em função das doses de N
mineral Y=12,155+0,0159N-0,00021N
2
, apresentando o valor máximo de 12,46 g kg
-1
com a dose de 37,9 mg kg
-1
de N mineral e o teor mínimo de N no grão foi de 11,97 g
kg
-1
, obtido com a dose de 85,8 mg kg
-1
de N mineral. No entanto, a variação entre o
teor mínimo e máximo de N no grão foi de 0,49 g kg
-1
, indicando, assim, pouca
influência do N mineral sobre o teor de N no grão com o uso da crotalária.
Para o uso de milheto, os dados também ajustaram ao modelo quadrático
Y=11,065 -0,0257N +0,000458N
2
(Figura 8). No entanto, diferentemente ao uso de
crotalária, o maior teor foi obtido com a maior dose de N mineral. Independentemente
dos tratamentos os teores ficaram próximo a 12 g kg
-1
, como descrito por Raij et al.
(1996).
0 102030405060708090
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
Y** =7,215 +0,0285 N -0,000092 N
2
R
2
=0,939
Crotalária
Milheto
Y** =8,045-0,05087 N+0,000703 N
2
R
2
=0,791
Teor de N (g kg
-1
)
Nitrogênio (mg kg
-1
)
Figura 9 − Teor de nitrogênio na planta inteira (palha+grão) de arroz em relação à
aplicação de doses crescentes de nitrogênio e uso de crotalária ou milheto
54
O teor de N na planta de arroz (palha+grão) com uso de crotalária
(Y=7,215+0,0285N-0,000092N
2
) e para o milheto (Y=8,045-0,00509N+0,000703N
2
) em
função da dose de N mineral ajustaram-se a equações quadráticas (Figura 9).
Observou-se que o teor de N foi menor com o uso de milheto (7,12 g kg
-1
) estimado na
dose de 36,18 mg kg
-1
de N mineral. Nesta dose de N mineral e com o uso de crotalária,
o teor foi de 8,13 g kg
-1
, representando diferença de 14,2%.
2.3.3.2 Acúmulo de nitrogênio, porcentagem e quantidade de N na planta
proveniente do adubo verde e aproveitamento do N pelo arroz
Foram observados efeitos significativos das doses de N na quantidade de N
acumulada dos adubos verdes (crotalária ou milheto) pelas plantas de arroz (palha e
grãos). Observou-se que o acúmulo de N na palha de arroz em função das doses de N
mineral, tanto para o uso de milheto como o de crotalária, apresentou melhor ajuste ao
modelo quadrático (Figura 10). O uso de crotalária proporcionou um valor máximo de N
acumulado de 182,71 mg vaso
-1
de N , correspondente à aplicação de 83,68 mg kg
-1
N
mineral. Embora tenha se observado um ajuste a um modelo quadrático com o uso de
milheto, não se atingiu o ponto de máximo dentro das doses de N estudadas.
A dose de N necessária para o máximo acúmulo de N com o uso de crotalária foi
de 83,68 mg kg
-1
de N, enquanto que com esta mesma dose e uso de milheto o
acúmulo de N na palha de arroz foi 42,4% menor. Além disso, o uso de crotalária sem
aplicação de N mineral equivale a uma dose de 42,53 mg kg
-1
de N em relação ao uso
de milheto sem aplicação de N.
55
0 102030405060708090
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Y** =34,015+1,1339 N-0,00339 N
2
R
2
=0,985
Y** =62,635+2,8701 N-0,01715 N
2
R
2
=0,949
Crotalária
Acúmulo de N (mg vaso
-1
)
0 102030405060708090
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
Milheto
Y** =16,945-0,34808 N+0,00266 N
2
R
2
=0,994
Y** =38,96-0,40175 N+0,00202 N
2
R
2
=0,989
NppAV (%)
0 102030405060708090
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
24
28
32
36
40
Y** =5,75-0,01224 N+ 0,00031 N
2
R
2
=0,955
Y** =25,915+0,44108 N-0,00388 N
2
R
2
=0,998
QNppAV (mg vaso
-1
)
Nitrogênio (mg kg
-1
)
0 102030405060708090
1,8
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
5
6
7
8
Y* =2,425-0,0131 N+ 0,00021 N
2
R
2
=0,949
Y** =5,49+0,09056 N-7,9466E-4 N
2
R
2
=0,999
Aproveitamento (%)
Figura 10 − Acúmulo de nitrogênio, porcentagem (NppAV), quantidade (QNppAV) de N
na planta proveniente do adubo verde e aproveitamento do nitrogênio dos
adubos verdes (crotalária e milheto) pela palha de arroz, em função da
doses de nitrogênio mineral
As porcentagens de N na palha de arroz proveniente do adubo verde (NppAV)
foram significativos (P≤ 0,01) para o uso de crotalária ou milheto em função das doses
de N mineral, sendo que os dados ajustaram a um modelo quadrático (Figura 10).
Verificou-se uma redução da NppAV com o aumento da dose de N mineral para ambos
adubos verdes. Com a aplicação de 65 mg kg
-1
de N mineral ao solo e uso de milheto
obteve-se o valor mínimo de NppAV (5,56%). Comparando-se o uso de crotalária ao de
milheto, na dose zero de N mineral, verificou-se uma diferença de 22,01% com o uso
dessa leguminosa no NppAV na palha de arroz.
56
A quantidade de N na palha de arroz proveniente do adubo verde (QNppAV) tanto
para crotalária como milheto foi influeciada significativamente (P≤ 0,01) pelas doses de
N mineral e os dados ajustaram a um modelo de regressão polinomial de segundo grau
(Figura 10). As doses de N mineral proporcionaram aumento da QNppAV (crotalária) na
palha de arroz, até atingir valor máximo na dose de 56,84 mg kg
-1
de N. Nesta dose de
N também se observou maior aproveitamento (8,1%) do N da crotalária.
Independentemente da dose de N, a QNppAV (milheto) foi inferior à da crotalária,
que pode ser explicado, em parte, pela menor quantidade de N aplicado na forma de
milheto. No entanto, a maior relação C/N desta espécie certamente foi o principal fator
que contribuiu para o menor aporte de N desta fonte, visto que, o aproveitamento, que é
relativo à dose aplicada, foi muito inferior ao aproveitamento de N da crotalária.
O aproveitamento de N do milheto pela palha de arroz apresentou pouca
variabilidade em função das diferentes doses de N, situando-se na faixa de 2,2 a 2,8%
do N contido no resíduo (Figura 10).
O acúmulo de N no grão de arroz aumentou de forma quadrática com o
incremento das doses de N mineral aplicado ao solo conjuntamente com crotalária
(Figura 11). Pela equação, estimou-se um valor máximo de 248,7 mg vaso
-1
ocorrido
com a dose de 69,3 mg kg
-1
de N mineral. Verificou-se ainda que, o uso de crotalária
representou a dose equivalente a 43,6 mg kg
-1
de N, em relação ao uso de milheto.
Essa dose é próxima à obtida para o acúmulo de N na palha de arroz, que foi
equivalente a 42,5 mg kg
-1
de N (Figura 10). Entretanto, com o uso de milheto o
comportamento foi linear em função das doses de N mineral (Y=64,52 +1,82587N),
sendo que o acúmulo N no grão variou de 64,52 a 221,18 mg vaso
-1
. Esses valores
correspondem a um aumento de acúmulo de N nos grãos de 1,83 mg vaso
-1
de N para
cada mg de N mineral aplicado ao solo.(Figura 11).
57
0 102030405060708090
50
75
100
125
150
175
200
225
250
Y** =144,05+3,01748 N-0,02176 N
2
R
2
=0,932
Y** =64,52+1,82587N
R
2
=0,996
Crotalária
Acúmulo de N (mg vaso
-1
)
0 102030405060708090
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
Y** =40,655-0,43689N+0,00217 N
2
R
2
=0,995
Y** =17,68-0,29965 N+0,00202 N
2
R
2
=0,998
Milheto
NppAV (%)
0 102030405060708090
10
20
30
40
50
60
70
80
Y
NS
=58,985+0,27395 N-0,00498 N
2
R
2
= 0,494
Y
NS
=11,16 + 0,03531 N
R
2
=0,458
QNppAV (mg vaso
-1
)
Nitrogênio (mg kg
-1
)
0 102030405060708090
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Y
NS
=12,41+0,05629 N-0,00104 N
2
R
2
=0,495
Y
NS
=4,67 +0,01496 N
R
2
=0,455
Aproveitamento (%)
Figura 11 − Acúmulo de nitrogênio, porcentagem (NppAV), quantidade (QNppAV) de N
na planta proveniente do adubo verde e aproveitamento do nitrogênio dos
adubos verdes (crotalária e milheto) pelos grãos de arroz, em função das
doses de nitrogênio mineral
A porcentagem de N nos grãos de arroz proveniente do adubo verde (NppAV) em
relação às doses de N mineral apresentou efeito significativo (P≤ 0,01), com o uso de
crotalária ou milheto, e os dados foram ajustados ao modelo de regressão polinomial de
segundo grau (Figura 11). Verificou-se uma diminuição na NppAV tanto para o milheto
como crotalária com o aumento da dose de N mineral. Quando não foi aplicado N
mineral ao solo, a NppAV (crotalária) nos grãos de arroz correspondeu a uma dose
equivalente de 23,0 mg kg
-1
de N em relação à aplicação de milheto. Observou-se que
58
a NppAV (milheto) nos grãos de arroz na dose de 52,0 a 85,8 mg kg
-1
de N mineral
apresentou pequena variação, sendo a diferença inferior a 1% .
A QNppAV (milheto e crotalária) e o aproveitamento de N pelos grãos de arroz
não foram influenciados significativamente pela aplicação de N mineral ao solo. Em
média a QNppAV (crotalária) foi de 56,4 mg vaso
-1
, correspondendo a um
aproveitamento médio de 11,8% do N aplicado na forma resíduo (476,77 mg vaso
-1
). Já
a QNppAV (milheto) foi em média de 12,7 mg vaso
-1
, equivalente a um aproveitamento
de 5,3% do N aplicado na forma de adubo verde (239,26 mg vaso
-1
).
0 102030405060708090
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
NppAV (%)
Crotalária Y** =206,67+5,89056N-0,03894N
2
R
2
=0,929
Milheto Y** =101,24+2,66923 N R
2
=0,938
Nitrogênio (mg kg
-1
)
Acúmulo de N (mg vaso
-1
)
0 102030405060708090
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Crotalária Y** =39,62-0,41538 N+0,00208 N
2
R
2
=0,986
Milheto Y** =17,25-0,32692 N+0,00238 N
2
R
2
=0,999
Figura 12 − Acúmulo de nitrogênio e porcentagem (NppAV) de N na planta inteira
(palha+grãos) proveniente do adubo verde (crotalária e milheto) em função
das doses de nitrogênio mineral
O N acumulado nas plantas (palha+grãos) por vaso aumentou com o aumento da
doses de N mineral (Figura 12), semelhante ao observado na palha (Figura 10) e grãos
(Figura 11) de arroz. Esse efeito também foi observado para a porcentagem de NppAV,
no entanto, apresentou um comportamento quadrático decrescente com o aumento das
doses de N-uréia.
59
Tabela 4 − Acúmulo de nitrogênio na planta de arroz (AN), porcentagem (NppAV),
quantidade (QNppAV) de N na planta proveniente do adubo verde e
aproveitamento (Ap) do nitrogênio dos adubos verdes (crotalária e milheto)
pela planta inteira de arroz (palha+grão), em função das doses de
nitrogênio mineral
AN QNppAV NppAV Ap
Adubo verde ----------mg vaso
-
1
--------- ---------------%-------------
Crotalária 347,9 a* 90,2 a 27,5 a 18,9 a
Milheto 215,8 b 18,6 b 10,0 b 7,8 b
CV% 9,99 15,54 10,21 14,18
*médias com letras iguais nas colunas não diferem de acordo com o teste de Tukey ao 5%.
Considerando-se as médias gerais do acúmulo de nitrogênio (AN), porcentagem
(NppAV), quantidade (QNppAV) de N na planta proveniente do adubo verde e
aproveitamento (Ap) em função da doses de N, para a planta inteira (palha+grão) de
arroz, verificou-se que em todas essas variáveis os valores foram superiores para o N
da crotalária (Tabela 4). Comparando-se os valores de QNppAV da crotalária e do
milheto, observa-se que o QNppAV da leguminosa foi aproximadamente 5 vezes
superior ao do milheto, que pode ser explicado pela menor quantidade de N apliocada
na forma de milheto e, principalmente pela maior realção C/N desta espécie (Tabela 3),
que certamente promoveu mineralização mais lenta dos resíduos.
O aproveitamento do N do adubo verde, que é relativo à dose de N aplicada, foi
de 2,4 vezes superiores para o N da crotalária (18,9%) em comparação ao N do milheto
(Tabela 4). Outros pesquisadores obtiveram valores de aproveitamento de N da
crotalária entre 10% a 37% para o cultivo de arroz (MURAOKA et al., 2002) e de 8%
para trigo (ARAÚJO et al., 2005). Estudando outra leguminosa (Sesbania aculeata),
outros autores relataram aproveitamentos de 19,3% do N aplicado como adubo verde
pela planta de arroz (AZAM, 1990) e 19,7% pelo sorgo (KURDALI, et al., 2007).
Usando mucuna-preta como fonte de N, Muraoka et al. (2002) e Scivittaro et al.
(2003) encontram valores de aproveitamento de 3 a 8% do N desse adubo verde pelas
plantas de arroz e de 12% para milho, respectivamente.
60
Pelos valores de aproveitamentos observa-se que a maior parte do N dos
adubos verdes, principalmente do milheto, permaneceu no solo, provavelmente na
forma orgânica, visto que estudos demonstram que a maior parte do N do adubo verde
tem como destino o solo (HARRIS; HESTERMAN 1994; SILVA et al., 2006; AMADO et
al., 2002; SCIVITTARO et al., 2000; SCIVITTARO et al., 2003; MURAOKA et al., 2002;
AZAM, 1990; AZAM; MALIK; SAJJAD, 1985; AZAM et al., 1991; AZAM; SIMMONS;
MULVANEY, 1994). Mengel (1996) relatou que menos de 50% do N incorporado no
solo na forma orgânica é transformado em N inorgânico pela mineralização e a outra
parte é encontrada em associação à massa microbiana do solo.
2.3.3.3 Absorção de N das raízes e parte aérea dos adubos verdes
A quantidade de N acumulado não apresentou diferenças entre os tratamentos
(Tabela 5), indicando que os distintos adubos verdes (milheto ou crotalária) foram
indiferentes quanto à absorção e translocação de N para a parte aérea (PA) da planta
de arroz. Os valores foram, em média, de 166,0 mg vaso
-1
N para o arroz cultivado com
uso de crotalária, e de 155,3 mg vaso
-1
N com uso de milheto.
A porcentagem de NppAV, a QNppAV e o Ap pela palha de arroz (parte aérea,
exceto os grãos) foi influenciado pela aplicação de raízes ou PA como fonte orgânica de
N (Tabela 5). A maior contribuição da porcentagem de NppAV do N para a palha de
arroz foi com o uso da PA de crotalária (21,7%), que correspondeu a 4 vezes mais do
que o N fornecido pela PA de milheto (5,2%). Já as porcentagens de NppAV da raiz de
crotalária e milheto não apresentaram diferenças significativas, com média de 2,5% do
N na palha (Tabela 5) e nos grãos de arroz (Tabela 6). Esses resultados demonstram
que o sistema radicular constitui numa importante fonte de N para as culturas, embora,
na maioria das vezes, quando se avalia o fornecimento de N pelos adubos verdes
considera-se apenas a parte aérea. Além disso, outros nutrientes podem ser
disponibilizados concomitantemente ao N, e também o sistema radicular pode
proporcionar outros benefícios ao solo, como a liberação de exudatos radiculares, que
possuem grandes quantidades de ácidos orgânicos (málico, cítrico, oxálico, succinico,
61
dentre outros), e promover melhorias nas propriedades físicas, químicas e biológicas do
solo (CARVALHO ; AMABILE, 2006).
Tabela 5 – Acúmulo de nitrogênio (AN), quantidade (QNppAV) e porcentagem (NppAV)
e aproveitamento (Ap) do N da parte aérea e raízes da crotalária e do
milheto pela palha de arroz planta
Adubo verde
AN QNppAV NppAV Ap
--------mg vaso
-
1
------- -------------%-----------
Crotalária Parte aérea 176,3* 38,3a 21,7 a 9,6 a
Raiz 155,6 4,8b 3,1 b 6,3 ab
Milheto Parte aérea 155,0 8,3b 5,2 b 4,6 b
Raiz 155,7 3,2b 2,0 b 5,3 b
*Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de
probabilidade
A QNppAV apresentou comportamento semelhante ao da porcentagem de
NppAV, ou seja, a aplicação de parte aérea da crotalária foi superior aos demais
resíduos utilizados, com valor de 38,3 mg vaso
-1
de N na palha de arroz (Tabela 5).
Ressalta-se que a quantidade utilizada de raiz de crotalária de 3 g, foi inferior em
relação à de parte aérea (20g). Assim, quando se compara o aproveitamento do N, que
é relativo à quantidade aplicada, não houve diferenças para o aproveitamento do N da
PA e das raízes da crotalária, ou de ambas as partes para o N do milheto. Não houve
diferença também no aproveitamento do N da raiz da crotalária com o do N da PA ou
raiz de milheto. Apesar de normalmente considerar-se somente o N contido na parte
aérea de adubos verdes, a parte radicular é uma importante fonte de N e de outros
nutrientes que podem ser mineralizados (AZAM et al., 1985: SILVA et al., 2007). Outros
autores também encontram diferenças no aproveitamento do N entre raiz (52%) e parte
aérea (19,6%) de sesbania pela planta de sorgo (KURDALI et al., 2007).
O aproveitamento do N das raízes (5,3%) e parte aérea (4,6%) do milheto pela
palha de arroz foi inferior ao N da PA da crotalária (9,6%) (Tabela 5), possivelmente
devido à mineralização mais lenta do milheto, que apresenta maior relação C/N (Tabela
3). Além disso, pode também ter ocorrido reimobilização do N mineralizado da PA do
62
milheto (LARA CABEZAS et al., 2004; HAVLIN et al., 2005). Normalmente quando
resíduos vegetais com uma relação C/N > 30 são adicionados ao solo, ocorre maior
imobilização do que mineralização de N durante o processo inicial de decomposição,
decorrente de o solo não possuir N suficiente para suprir a microbiota
quimiorganotrofica mediadora do processo de mineralização, conforme relatado por
Victoria et al (1994) e Fageria; Stone e Santos (2003). Neste sentido, Barber (1995)
considera que com a adição de materiais com relação C/N superior a 20 ocorre a
imobilização do N. No entanto, outros fatores intrínsecos dos resíduos vegetais
influenciam a taxa de mineralização, como por exemplo, o teor de lignina, de polifenois,
a relação lignina/N e polifenois /N (MYARS et al., 1994; PALM ; SANCHEZ, 1991;
SILVA et al., 2006; SCIVITTARO et al., 2000).
Tabela 6 − Acúmulo de nitrogênio (AN), quantidade (QNppAV) e porcentagem (NppAV)
e aproveitamento (Ap) do N da parte aérea e raízes da crotalária e do milheto
pelos grãos de arroz
Adubo verde AN QNppAV NppAV Ap
----------mg vaso
-
1
-------- -----------------%---------------
Crotalária Parte aérea 215,6 50,2 a 23,3 a 12,5 a
Raiz 248,5 7,5 b 3,0 b 9,8 ab
Milheto Parte aérea 210,8 12,2 b 5,8 b 6,8 b
Raiz 206,2 4,1 b 2,0 b 6,8 b
Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de
probabilidade
A quantidade de N acumulado nos grãos do arroz não apresentou diferenças
significativas entre o uso da crotalária ou milheto (Tabela 6). O valor médio do N
acumulado nos grãos foi de 220,3 mg N vaso
-1
, que representa um aumento de 37,2 %
no acúmulo de N no grão em relação à palha de arroz (Tabela 5), demonstrando ser
este o dreno principal do nutriente.
Em relação à porcentagem de NppAV nos grãos de arroz, a PA de crotalária foi
superior as demais fontes orgânicas de N (Tabela 6). As porcentagem de NppAV nos
63
grãos de arroz proveniente das raízes de milheto foram de 2%, e de 3 % para as raízes
de crotalária. O aproveitamento do N da PA de crotalária pelos grãos de arroz foi de
12,5%, sendo este superior ao da PA e raiz do milheto. Isto indica que os resíduos da
crotalária mineralizaram mais rapidamente que os de milheto.
O aproveitamento de N pela planta inteira de arroz foi de 22,1% para a aplicação
de N na forma de PA de crotalária e não diferiu da aplicação de raiz desta leguminosa,
que apresentou valor médio de 16%. Esses valores foram superiores ao
aproveitamento do N da PA e raiz de milheto.
2.3.4 Adubação mineral com nitrogênio
2.3.4.1 Teor de nitrogênio total na planta de arroz
Foi observado efeito significativo (P≤ 0,01) das doses de N mineral e da ausência
e presença de adubos verdes (milheto ou crotalária) no teor de N na palha de arroz
(Figura 13).
Para o teor de N no grão, embora a uso de adubos verdes tenha proporcionado
efeito significativo em função da dose N mineral, o uso de crotalária (11,5 g kg
-1
de N)
ou milheto (10,3 g kg
-1
de N) foi semelhante estatisticamente, mas inferiores ao
tratamento sem uso de adubo verde (13,6 g kg
-1
de N).
20 30 40 50 60 70 80 90
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
Sem Y* =5,6-0,0542N+0,000672N
2
R
2
=0,765
Crotalária Y** =2,2+0,08042N-0,000367N
2
R
2
=0,916
Milheto Y** =4,8-0,02797N+0,000489N
2
R
2
=0,847
Teor de N (g kg
-1
)
Nitrogênio (mg kg
-1
)
Palha
20 30 40 50 60 70 80 90
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Sem Y
NS
=11,3+0,08566N-0,000672N
2
R
2
=0,252
Crotalária Y
NS
=15,8-0,19406N+0,00177N
2
R
2
=0,435
Milheto Y* =10,1-0,02098N+0,00037N
2
R
2
=0,,606
Grão
64
Figura 13 − Teor de nitrogênio na palha e nos grãos de arroz em função das doses de
N mineral, na ausência e presença de crotalária ou milheto
O menor teor nos grãos com uso de crotalária foi, provavelmente, pelo efeito
diluição, pois nesse tratamento houve maior produtividade de grãos comparados ao
sem aplicação de adubo verde; e para o milheto, possivelmente pela maior imobilização
do N mineral aplicado e/ou do N nativo do solo.
Observou-se que a dose de 57,2 mg kg
-1
N mineral com uso de crotalária
proporcionou maior teor de N na palha e nos grãos de arroz, quando comparado ao uso
de milheto (Figura 13).
O teor médio de N nos grãos de arroz foi de 12,2 g kg
-1
para o uso de crotalária,
de 11,0 g kg
-1
para o uso de milheto, e de 13,7 g kg
-1
para o tratamento sem a adição de
adubo verde.
2.3.4.2 Acúmulo de N, quantidade, porcentagem e aproveitamento de N
proveniente do fertilizante pela planta de arroz
Observou-se efeito significativo de doses de nitrogênio sobre todas as demais
variáveis relacionadas ao N na palha de arroz proveniente do fertilizante mineral, exceto
para o aproveitamento do N (Figura 14). Verificou-se que as doses de N
proporcionaram resposta linear e positiva (P≤ 0,01) no acúmulo de N na palha de arroz,
tanto com uso de crotalária como de milheto e também que a aplicação de N mineral
favoreceu o acúmulo de N, a QNppf e a Nppf.
Com o uso de crotalária, a quantidade de N acumulada variou de 98,57 a 187,97
mg vaso
-1
, de 63,10 a 104,10 mg vaso
-1
com milheto e de 86,92 a 154,87 mg vaso
-1
sem
uso de adubo verde. Considerando esses valores, observou-se que o uso de milheto
aumentou 7,2 mg de N (vaso) na palha de arroz para cada 10 mg de N mineral aplicado
no solo (kg), enquanto que o uso de crotalária proporcionou um aumento de 15,6 mg de
N (vaso). Isto demonstra que houve maior efeito da combinação dessa leguminosa com
as doses de N mineral no acúmulo de N na palha de arroz em relação ao milheto.
65
Resultados semelhantes com o uso dessa leguminosa foi verificado por Scivittaro et al.,
(2000).
20 30 40 50 60 70 80 90
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
Sem Y** =96,1-0,82517N+0,0176 N
2
R
2
=0,926
Crotalária Y** =53,86667+1,56294N R
2
=0,689
Milheto Y** =42,6+0,71678N R
2
=0,760
Acúmulo de N (mg vaso
-1
)
20 30 40 50 60 70 80 90
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Sem Y** =-6,1+1,40385 N-0,00911 N
2
R
2
=0,924
Crotalária Y** =5,9+0,65559 N-0,00312 N
2
R
2
=0,879
Milheto Y** =5,0+1,07692 N-0,00538 N
2
R
2
=0,862
Nppf (%)
20 30 40 50 60 70 80 90
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
Sem Y** =-2,53333+0,87937N R
2
=0,979
Crotalária Y** =-3,56667+0,88636 N R
2
=0,923
Milheto Y** =-1,7+0,72727 N R
2
=0,985
QNppf (mg vaso
-1
)
Nitrogênio (mg kg
-1
)
20 30 40 50 60 70 80 90
15
16
17
18
19
20
21
22
Sem Y
NS
=19,4667 +0,02098N R
2
=0,195
Crotalária Y
NS
=18,4 +0,03322N R
2
=0,110
Milheto Y
NS
=18,7667 -0,0769N +0,00774N
2
R
2
=0,194
Aproveitamento (%)
Figura 14 − Acúmulo de nitrogênio, porcentagem (Nppf) e quantidade (QNppf) de
nitrogênio na planta de arroz (palha) proveniente do fertilizante e
aproveitamento do nitrogênio do fertilizantes pela palha de arroz em
função da doses crescente de nitrogênio mineral, na ausência e
presença de adubo verde (crotalária ou milheto)
A porcentagem de nitrogênio proveniente do fertilizante (Nppf) na palha de arroz,
ajustou-se ao modelo quadrático, em relação às doses de N mineral, tanto para o uso
de milheto ou crotalária como para os tratamentos sem a adição desta fonte de N. A
Nppf na palha de arroz variou na faixa de 22,13 a 39,18% para o uso de crotalária, e de
26,56 a 47,27% nos tratamentos sem o uso de adubo verde. Estes valores foram
66
inferiores à Nppf na palha com o uso de milheto e situaram-se na faixa de 31,33 a
57,64%.
A QNppf com o uso de crotalária, milheto ou ausência destas fontes apresentaram
o mesmo comportamento (linear positivo) em relação às doses de N. Isto indica que o
incremento da dose de N mineral proporcionou maior acúmulo de N desta fonte na
palha de arroz (Figura 14).
Sem Crotalária Milheto
10
12
14
16
18
20
22
24
a
b
Aproveitamento (%)
a*
Figura 15 – Aproveitamento do nitrogênio do fertilizante pela palha de arroz, em função
do uso de crotalária, de milheto ou ausência destas fontes. *Letras iguais
nas colunas não diferem de acordo com o teste de Tukey ao nível de 5%
Observou-se efeito significativo (P≤ 0,05) do aproveitamento de N pela palha de
arroz em função do uso de adubo verde. No entanto, não houve efeito significativo da
aplicação do fertilizante mineral, sendo que o aproveitamento do N do fertilizante pela
palha de arroz foi de 19,43%.
Não houve efeito no aproveitamento de N do fertilizante pela palha de arroz nos
tratamentos com o uso de crotalária e sem adubo verde (Figura 15). Semelhantemente,
Diekmann et al. (1993) também não observaram alterações na recuperação do N do
fertilizante mineral em presença de adubos verdes. Por outro lado, Scivittaro et al.,
(2003) observaram maior aproveitamento do N da uréia na presença de outra
67
leguminosa (mucuna-preta) e atribuíram este efeito a redução de perdas de N no
sistema solo-planta.
Observou-se redução do aproveitamento do N-uréia pelas plantas de arroz no
tratamento com uso de milheto comparado ao sem adubo verde (Figura 15),
provavelmente pela imobilização de parte do N do fertilizante pelo milheto prejudicando
a absorção de N pela planta. Azam et al. (1985) e Corak; Smith e Mackown (1992)
também reportaram redução da eficiência de utilização de N da fonte mineral; esses
autores igualmente atribuíram este efeito à imobilização de N do fertilizante.
Para o acúmulo de N no grão de arroz, verificou-se significância (P≤ 0,05) em
relação à dose de fertilizante, e os dados foram ajustados ao modelo de regressão
quadrático para milheto, crotalária ou ausência de adubo verde (Figura 16). Houve
aumento no acúmulo de N no grão de arroz com o aumento da quantidade de N
mineral. O uso de milheto proporcionou menor acúmulo de N no grão em relação à
crotalária, sendo a maior diferença observada para a dose a 57,2 mg kg
-1
N.
Observou-se significância (P≤ 0,01) da aplicação de fertilizante mineral e adubos
verdes na Nppf. Com o incremento da dose de N mineral houve aumento da Nppf, tanto
com o uso de crotalária ou milheto como sem adição dessas fontes orgânicas de N.
Estimou-se com o uso da equação de regressão de segundo grau, que a dose de 78,6
mg kg
-1
N proporcionou a maior Nppf (49,62%), sem o uso adubo verde. Com o uso de
milheto foram observados valores de Nppf na faixa de 31,70% a 61,10%, sendo estes
superiores aos valores com o uso de crotalária (21,50% a 41,12%). Valores menores de
Nppf na palha de arroz também foram observados com uso de crotalária comparado ao
milheto (Figura 14).
68
20 30 40 50 60 70 80 90
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
Sem Y* =197,6-1,43531N+0,02219N
2
R
2
=0,602
Crotalária Y** =107,1+2,6014N-0,01174N
2
R
2
=0,933
Milheto Y** =115,5+0,08042N+0,01149N
2
R
2
=0,835
Acúmulo de N (mg vaso
-1
)
20 30 40 50 60 70 80 90
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Sem Y** =-8,5+1,47902N-0,00941N
2
R
2
=0,932
Crotalária Y** =2,1+0,79545N-0,00397N
2
R
2
=0,915
Milheto Y** =4,2+1,11888N-0,0055N
2
R
2
=0,882
Nppf (%)
20 30 40 50 60 70 80 90
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
Sem Y**=11,43333+1,2465N R
2
=0,818
Crotalária Y**=2,73333+1,23427N R
2
=0,975
Milheto Y**=-3,8+1,47552N R
2
=0,956
QNppf (mg vaso
-1
)
Nitrogênio (mg kg
-1
)
20 30 40 50 60 70 80 90
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
46
48
50
Sem Y
NS
=42,93333-0,1014N R
2
=0,175
Crotalária Y
NS
=33,23333-0,01748N R
2
=0,310
Milheto Y
NS
=33,2+0,02972N R
2
=0,071
Aproveitamento (%)
Figura 16 − Acúmulo de nitrogênio, porcentagem (Nppf) e quantidade (QNppf) de
nitrogênio na planta de arroz (palha) proveniente do fertilizante e
aproveitamento do nitrogênio do fertilizantes pelos grãos de arroz em
função das doses de nitrogênio mineral, na ausência e presença de
adubo verde (crotalária ou milheto)
Não houve efeito significativo do uso de adubos verdes na QNppf. No entanto, a
aplicação de uréia proporcionou efeito significativo (P≤ 0,01) e os dados ajustaram a um
modelo linear para a aplicação de crotalária, milheto e sem o uso de adubo verde
(Figura 16). Os valores da QNppf nos grãos variaram de 40,68 a 116,14 mg vaso
-1
para
a aplicação de fertilizantes, independentemente da adubação verde. O aproveitamento
do N do fertilizante pelo grão de arroz não foi influenciado pelas doses de N mineral e
adubo verde, apresentando média de 34,75% (Figura 16).
69
Na Figura 17 são apresentados os dados da planta inteira de arroz (palha+grão).
O acúmulo de N, a QNppf e o aproveitamento de N foram obtidos pelas somatórias dos
resultados de palha e grãos, enquanto que a porcentagem de Nppf foi obtida por
médias ponderadas. O acúmulo de N na planta de arroz apresentou significância (P≤
0,01) para a aplicação de fertilizante e adubos verdes e os dados ajustados ao modelo
de regressão linear. A aplicação de crotalária apresentou os valores mais altos de
acúmulo de N, compreendendo a faixa de 273,7 a 435,1 mg vaso
-1
. Isto representa
aumento de 4,8 a 12,7% no acúmulo de N pela utilização de crotalária em relação ao
tratamento sem a adição de fontes de N orgânico ao solo. O uso de milheto como
adubo verde proporcionou efeito negativo no acúmulo de N na planta de arroz,
independentemente da dose de nitrogênio N aplicado.
20 30 40 50 60 70 80 90
150
200
250
300
350
400
450
500
Sem Y** =189,56667+2,29196N R
2
=0,904
Crotalária Y** =192,96667+2,82168N R
2
=0,931
Milheto Y** =126,76667+2,11189N R
2
=0,823
Acúmulo de N (mg vaso
-1
)
20 30 40 50 60 70 80 90
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Sem Y**=-1,900+1,19289N -0,00711N
2
R
2
=0,908
Crotalária Y**=4,333+0,71911N -0,00355N
2
R
2
=0,896
Milheto Y**=4,5000+1,0997N -0,00544N
2
R
2
=0,874
Nppf (%)
20 30 40 50 60 70 80 90
25
50
75
100
125
150
175
200
225
Sem Y**=7,4333 +2,12587N R
2
=0,924
Crotalária Y**= 3,8333 +1,99825N R
2
=0,988
Milheto Y**=-5,50 +2,2028N R
2
=0,973
QNppf (mg vaso
-1
)
Nitrogênio (mg kg
-1
)
20 30 40 50 60 70 80 90
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
Sem Y
ns
=67,0633-0,32576N +0,00214N
2
R
2
=0,112
Crotalária Y
ns
= 46,333+0,2605N -0,0247N
2
R
2
=0,253
Milheto Y
ns
= 54,433-0,1474N +0,00165N
2
R
2
=0,138
Aproveitamento (%)
Figura 17 − Acúmulo de nitrogênio, porcentagem (Nppf) e quantidade (QNppf) de
nitrogênio na planta de arroz (palha) proveniente do fertilizante e
aproveitamento do nitrogênio do fertilizantes pela planta de arroz
(palha+grão), em função das doses de nitrogênio mineral, na ausência e
presença de adubo verde (crotalária ou milheto)
70
Houve diferença significativa na porcentagem de Nppf para a aplicação de
fertilizante e adubo verde e a resposta foi quadrática e positiva (P≤ 0,01) em relação às
doses de nitrogênio para cada nível de adubo verde (crotalária, milheto e sem o uso de
adubo verde).
A QNppf não foi influenciada pelo uso de crotalária ou milheto. Entretanto, obteve-
se resposta linear positiva (P≤ 0,01) em relação às doses de N para a planta de arroz
(palha+grão), representada pela equação geral QNppf=1,9296+2,10897N. Os valores
médios da QNppf situaram-se na faixa de 62,25 a 182,88 mg vaso
-1
,
independentemente da aplicação de adubo verde (Figura 17).
As doses de N e aplicação de adubo verde não influenciaram o aproveitamento de
N do fertilizante pela planta de arroz (palha+grão) (Figura 17). Em média, o
aproveitamento de N foi de 53,76%. Valor inferior de aproveitamento de N da uréia foi
observado por Bronson et al., 2000). Esses autores relataram aproveitamento de 44,4%
do N fertilizante na cultura de arroz utilizando o método isotópico.
2.3.4.3 Parcelamento do nitrogênio mineral e aplicação dos adubos verdes
Não houve diferença significativa para a produtividade de grãos de arroz em
função do uso de adubos verdes (crotalária ou milheto) e sem o uso destas fontes de N,
apresentando produtividade média de 17,97 g vaso
-1
(Tabela 7). Já a produtividade de
palha foi menor com o uso de milheto e igual estatisticamente com o uso de crotalária e
sem adição de adubo verde. Também houve diferença (P≤ 0,05), para o teor e acúmulo
de N tanto na palha como nos grãos de arroz, tendo sido observados menores valores
com o uso de milheto como adubo verde.
Embora não tenha havido diferenças entre os tratamentos sem o uso de adubo
verde e o uso de crotalária na produtividade de massa seca, teor de N e acúmulo de N
na palha, o uso de crotalária proporcionou maior acúmulo de N nos grãos de arroz.
71
Tabela 7 – Produtividade de massa seca, teor e acúmulo de N na planta de arroz (palha
e grão) em função do uso de adubos verdes (crotalária e milheto) e sem o
uso de adubo verde
Massa seca Teor de N Acúmulo de N
Adubo ----g vaso
-
1
---- ----g kg
-
1
---- ----mg vaso
-
1
-----
Verde Palha** Grão
ns
Palha* Grão** Palha** Grão**
Sem 23,48 a 17,15 7,73 a 13,10 a 186,28 a 222,12 b
Crotalária 27,75 a 19,43 8,33 a 12,82 a 232,10 a 248,40 a
Milheto 18,18 b 17,33 7,72 b 10,73 b 104,42 b 185,65 c
CV % 15,25 9,09 14,96 7,22 27,30 5,81
Média 23,14 17,97 7,26 12,22 174,27 218,72
Médias com letras iguais nas colunas não diferem significativamente de acordo com o teste de Tukey ao
nível de 5%.
Comparando-se o acúmulo de N nos grãos entre os tratamentos com ou sem uso
de adubos verdes, o uso de crotalária proporcionou aumento de 11,83%, ao contrário
do milheto, que reduziu em 16,42% o acúmulo desse nutriente nos grãos. Tal fato
provavelmente foi devido à imobilização de N.
Como esperado os valores de Nppf e de QNppf foram maiores quando se aplicou
o N mineral em cobertura que na semeadura, pois aplicou-se 20% (11,4 mg vaso
-1
de
N) do total da dose de N na semeadura, e 80% (45,8 mg vaso
-1
de N) na adubação de
cobertura (Tabela 8). O maior valor de Nppf na planta de arroz foi obtido no tratamento
com aplicação de milheto, enquanto que o menor foi com a aplicação de crotalária.
Não houve diferença no aproveitamento de N da uréia pela planta de arroz
(palha+grãos) em função da adição do N na semeadura ou em cobertura, nos
tratamentos sem adição de adubo verde e com o uso de milheto. No entanto, com o uso
de crotalária observou-se menor aproveitamento de N aplicado em cobertura (47,1%)
em relação à semeadura (61,7%); isto provavelmente ocorreu porque o período de
maior absorção de N encontra-se entre as fases de perfilhamento e início da
reprodutiva (SCIVITTARO; MACHADO, 2004) e aproximadamente 60% do N no grão é
adquirido antes do início da panícula na cultura de arroz. (SHEEHY et al., 2005).
Apesar disso, a produtividade de fitomassa seca de palha (Figura 6) e grãos (Figura 7)
72
de arroz neste tratamento foi superior aos com o uso de milheto e sem aplicação de
adubo verde; isso ocorreu pelo maior aproveitamento do N da crotalária (Figura 10).
Tabela 8 − Porcentagem (Nppf) e quantidade (QNppf) de nitrogênio na planta de arroz
(palha+grãos) proveniente do fertilizante e aproveitamento do nitrogênio do
fertilizantes em função da aplicação de N na semeadura e em cobertura na
ausência e presença de adubos verdes (crotalária e milheto)
Nppf QNppf Aproveitamento
Adubo ---------%---------- --------mg vaso
-
1
-------- ------------%-----------
Verde
Semeadura Cobertura Semeadura Cobertura Semeadura Cobertura
Sem 7,6 Bab 29,0 Ab 28,9 B 124,1 A 63,3 67,8 a
Crotalária 6,2 Bb 21,6 Ac 28,1 B 107,7 A 61,7 A 47,1 Bb
Milheto 8,3 Ba 38,4 Aa 24,0 B 107,3 A 52,7 58,6 a
CV % 9,91 9,41 9,65 7,16 9,61 7,58
Media 7,4 29,7 27,0 113,0 59,2 57,8
Médias com letras minúsculas iguais, na coluna, e maiúsculas, na linha, para as diferentes variáveis, não
diferem entre si de acordo com o teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade.
2.3.5 Quantidade e porcentagem de nitrogênio na planta proveniente do solo
Observou-se efeito significativo da dose de N na presença e na ausência de
adubo verde sobre a quantidade de N na planta proveniente do solo (QNppS) (Figura
18). Para o uso de crotalária, houve aumento quadrático da QNppS em função do
aumento da dose de N mineral. Para o uso de milheto, também foi observado
comportamento quadrático, ocorrendo aumento da QNppS até a dose de 28,6 mg kg
-1
de N, e a partir desta dose os valores mantiveram-se constante. A aplicação de N
mineral sem uso de adubo verde também proporcionou efeito quadrático na QNppS. De
maneira geral, a maior QNppS foi para o tratamento sem o uso de adubo verde,
seguido de crotalária e menor com de milheto. Isso indica que a adição de uma fonte
mineral proporcionou mineralização do N nativo do solo, sendo este efeito maior com o
uso de crotalária.
73
0 102030405060708090
30
40
50
60
70
80
90
100
Sem Y* =199,87 -0,71364N +0,00837N
2
R
2
=0,652
Crotalária Y** =124,195 +0,698N -0,00156N
2
R
2
=0,999
Milheto Y** =81,76 +1,0733N -0,00837N
2
R
2
=0,935
Sem Y** =99,87 -1,07098N +0,00593N
2
R
2
=0,970
Crotalária Y** =59,98 -0,511N +0,0033N
2
R
2
=0,953
Milheto Y** =82,115 -0,9138N +0,00462N
2
R
2
=0,954
NppS (%)
Nitrogênio (mg kg
-1
)
0 102030405060708090
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
QNppS (mg vaso
-1
)
Figura 18 – Quantidade (QNppS) e porcentagem (NppS) de nitrogênio na planta de
arroz (palha+grãos) proveniente do solo em função das doses de
nitrogênio mineral, na ausência e presença de adubo verde (crotalária ou
milheto)
Os valores da porcentagem de N na planta proveniente do solo (NppS) diminuíram
com o aumento dados de N mineral em todos os tratamentos (Figura 18). Isto foi
provavelmente devido ao efeito de diluição do N na planta, pela maior absorção de N
proveniente da uréia (Figura 17). As QNppS e NppS podem estar subestimado, visto
que a planta pode absorver N na forma de NH
3
da atmosfera (HARPER; SHAPER
1995; TRIVELIN, 2000). No entanto, essas quantidades provavelmente foram pequenas
em função da baixa concentração de amônia na atmosfera. No Brasil, alguns autores
relataram que as concentrações de NH
3
na atmosfera são em média inferiores a 1 μg
m
-3
em áreas não poluídas, de 1 a 5 μg m
-3
em áreas urbanas e de pastagens, e
superior a 5 μg m
-3
em áreas influenciadas pelas atividades industriais. No Recôncavo
Baiano, Campos (1995) encontrou concentrações médias de NH
3
no ar que variaram de
<0,1 a 1,0 μg m
-3
nas áreas distantes de fontes de poluição. Em São Paulo, Fornaro et
al. (2000) mediram concentrações de NH
3
durante o inverno, obtendo média de 1,3 μg
m
-3
na Cidade Universitária.
74
2.3.6 Efeito residual do N mineral e orgânico na planta de feijão
2.3.6.1 Produção de massa seca de parte aérea e de grãos
A produtividade de massa seca de parte aérea (PA) e de grãos de feijão
apresentaram melhor ajuste para as equações quadráticas em função das doses de
nitrogênio aplicadas ao cultivo precedente (arroz) (Figura 19).
Observa-se que, quando não foi usado adubo verde no cultivo anterior (arroz), a
produção máxima estimada de grãos de feijão foi de 5,93 g vaso
-1
que correspondeu à
dose de 47,6 mg kg
-1
de N. Com o uso de crotalária a produção máxima de grãos
estimada foi de 6,75 g vaso
-1
com a dose de 48,13 mg kg
-1
de N mineral. A aplicação
desta dose de N mineral no cultivo anterior juntamente com o uso de crotalária
proporcionou aumento de 13,83% na produção de grãos de feijão, em relação ao
tratamento sem adubo verde e uma redução de 69,14% quando foi usado o milheto no
cultivo anterior.
0 102030405060708090
1
2
3
4
5
6
7
12
14
16
18
20
22
24
0 102030405060708090
1
2
3
4
5
6
7
12
14
16
18
20
22
24
Produção de massa seca (g vaso
-1
)
Sem
0 102030405060708090
1
2
3
4
5
6
7
12
14
16
18
20
22
24
PA Y**=20,25+0,07867N-0,00189N
2
R
2
=0,913
Grãos Y**=2,69-0,0738N +0,00116N
2
R
2
=0,975
PA Y**=23,17-0,3262N+0,00312N
2
R
2
=0,901
Grãos Y**=1,725+0,2089N -0,00217N
2
R
2
=0,960
Milheto
PA Y**=15,875+0,0254N-0,00052N
2
R
2
=0,994
Grãos Y**=3,58+0,0989N -0,00104N
2
R
2
=0,962
Crotalária
Nitrogênio (mg kg
-1
) aplicado ao cultivo anterior
Figura 19 – Produtividade de massa seca de parte aérea (PA) e de grãos de feijão em
função das doses de nitrogênio mineral, na ausência e presença de adubo
verde (crotalária ou milheto), aplicados ao cultivo precedente (arroz)
75
A produtividade de grãos aumentou até a dose de 48,13 mg kg
-1
de N mineral na
presença de crotalária aplicados ao cultivo precedente (arroz), decrescendo a partir
desta dose; efeito contrário foi observado para a produtividade de massa seca de PA.
A produtividade de massa seca de PA e grãos de feijão não foram afetados pela
aplicação de N mineral até a dose de 57,2 mg kg
-1
, na presença de milheto, ambos
aplicados no cultivo anterior (arroz).
2.3.6.2 Acúmulo de nitrogênio na planta de feijão
O acúmulo de N na planta de feijão (Figura 20), com ou sem o uso de adubo
verde, em função das doses de N mineral aplicados no cultivo anterior (arroz)
apresentou comportamento semelhante ao da produtividade de massa seca de PA e de
grãos (Figura 19).
0 102030405060708090
40
80
120
160
200
240
280
0 102030405060708090
40
80
120
160
200
240
280
Acúmulo de N (mg vaso
-1
)
Sem
0 102030405060708090
40
80
120
160
200
240
280
PA Y**=254,92+1,894N-0,0299N
2
R
2
=0,913
Grãos Y**=110,97-2,585N +0,04065N
2
R
2
=0,953
PA Y**=280,59-3,437N+0,03157N
2
R
2
=0,774
Grãos Y**=60,105 +6,3568N -0,0614N
2
R
2
=0,953
Milheto
PA Y**=179,47+0,64056N R
2
=0,993
Grãos Y**=76,97 +4,499N -0,0435N
2
R
2
=0,997
Crotalária
Nitrogênio (mg kg
-1
)
Figura 20 – Acúmulo de nitrogênio na parte aérea e grãos de feijão em função das
doses de nitrogênio mineral aplicado no cultivo anterior (arroz), na
ausência e presença de adubos verdes (crotalária e milheto)
O acúmulo de N nos grãos de feijão decorrente do efeito residual da aplicação de
N mineral, na dose de 57,7 mg kg
-1
de N, conjuntamente com crotalária no cultivo
anterior (arroz) foi 64,3% maior em relação ao tratamento sem aplicação de adubo
76
verde, representado esta dose o valor máximo de N mineral das equações de
regressão para o uso de crotalária e sem adubos verdes. Por outro lado, observa-se
também que na dose de 31,7 mg kg
-1
de N mineral conjuntamente com milheto no
cultivo precedente, proporcionou maior acúmulo de N na PA (80,3%) e menor nos grãos
(19,7%). Segundo Troeh e Thompson, (2007) quanto maior a relação C/N, maior o
período de imobilização geral, e quanto menor a relação C/N de materiais
decomponíveis recentemente adicionados, mais brevemente o nitrogênio será
mineralizado. Além disso, indicam que resíduos com relação C/N de 60/1 deveriam ser
incorporado ao solo entre 8 a 15 semanas antes da semeadura do cultivo para não
coincidir com o período de alta imobilização.
2.3.6.3 Quantidade e aproveitamento de N residual do fertilizante mineral e adubo
verde pelo feijoeiro
A quantidade de N residual na planta (PA e grãos) de feijão proveniente dos
adubos verdes (crotalária e milheto), usados no cultivo anterior (arroz), foi influenciada
pela dose de N aplicada no cultivo anterior (Figura 21). Observa-se que a QNppAV
tanto na PA como nos grãos de feijão ajustou-se ao modelo quadrático em relação à
dose de N mineral aplicado no cultivo anterior (arroz). É importante ressaltar que o
efeito residual dos adubos verdes no cultivo de feijão inclui-se o N remineralizado das
raízes de arroz. No entanto, não foi considerado o N contido nas raízes de feijão que
também permaneceram no solo após a colheita, representando, portanto, uma
subestimativa da quantidade de N residual absorvida pela planta de feijão.
Embora a maioria dos estudos na contribuição dos adubos verdes como fonte de
nutrientes às plantas cultivadas não contabilize a contribuição da parte radicular,
estudos demonstram que esta parte apresenta potencial de aporte de N e outros
nutrientes (AZAM et al., 1985; SCIVITTARO et al., 2000; SILVA et al., 2007).
77
0 102030405060708090
0
2
4
6
8
10
12
14
0 102030405060708090
0
2
4
6
8
10
12
14
PA Y**=6,021-0,00979N R
2
=0,980
Grãos Y**=2,465-0,0799N +0,00125N
2
R
2
=0,931
PA Y*=13,125-0,14248N+0,00119N
2
R
2
=0,742
Grãos Y**=2,395+0,29N -0,0029N
2
R
2
=0,940
Milheto
Crotalária
Nitrogênio (mg kg
-1
)
QNppAV (mg vaso
-1
)
Figura 21 – Quantidade de nitrogênio residual na planta de feijão (PA e grãos)
proveniente da crotalária e milheto em função de dose de nitrogênio
mineral aplicada ao cultivo anterior (arroz)
Considerando-se as equações de regressão (Figura 21), a QNppAV crotalária
(residual) na PA e grãos de feijão, seria praticamente semelhante com a aplicação de
40,29 a 65,45 mg kg
-1
de N mineral aplicado ao cultivo precedente (arroz).
Com o uso de milheto, a QNppAV (residual) na PA de feijão não apresentou
variação em relação à dose de N aplicada no solo para as plantas de arroz. Isto indica
que as distintas quantidades de N mineral aplicada no cultivo precedente não
influenciaram a quantidade N residual desta espécie na planta de feijão. O mesmo
comportamento também pode ser visualizado para o N residual do milheto nos grãos de
feijão até a dose de 57,2 mg kg
-1
de N mineral, aplicada no cultivo anterior (arroz).
Independentemente do adubo verde usado no cultivo anterior ou a não adição
desta fonte de N, a QNppf residual no feijão aumentou de forma linear com o aumento
da dose de N mineral aplicada inicialmente ao cultivo anterior (arroz) (Figura 22). No
entanto, não foi verificada diferença significativa entre o uso de milheto ou crotalária e
sem usou desta fonte de N.
78
20 30 40 50 60 70 80 90
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
20 30 40 50 60 70 80 90
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Sem Y** =0,03333+0,0979 N R
2
=0,959
Crotalária Y** =0,03333+0,10664 N R
2
=0,858
Milheto Y** =1,33333+0,07692 N R
2
=0,923
Aproveitamento (%)
Nitrogênio (mg kg
-1
)
QNppf (mg vaso
-1
)
Sem Y
NS
=2,26667+0,0035 N R
2
=0,107
Crotalária Y
NS
=3,16667-0,00699 N R
2
=0,107
Milheto Y* =3,66667-0,01748 N R
2
=0,605
Figura 22 – Quantidade de nitrogênio residual na planta de feijão (PA + grãos)
proveniente do fertilizante (QNppf) e aproveitamento de N do fertilizante
aplicado no cultivo anterior (arroz), na ausência e presença de adubos
verdes (crotalária e milheto)
O aproveitamento do N residual da uréia pelo feijoeiro não foi influenciado pelo
uso de adubo verde e sem adição de fontes orgânicas de N, no cultivo precedente,
compreendendo um valor médio de 2,77% para o uso de crotalária, de 2,69% para o
uso de milheto e de 2,43% sem adição de fontes orgânicas de N (Figuras 22 e 23).
Com relação ao aproveitamento do N residual dos adubos verdes pelo feijoeiro, os
valores foram iguais estatisticamente, sendo 3,56% para o N da crotalária e de 3,43%
para o N de milheto. Entretanto, houve diferença quando foram analisadas as médias
do aproveitamento do N das fontes orgânicas comparado com o de N mineral, com o
uso de crotalária ou milheto, tendo o N dos adubos verdes sido superior ao do N do
fertilizante (Figura 23). Isto se deve provavelmente a dois motivos: (a) maior quantidade
de N que normalmente os adubos verdes disponibilizam, considerando-se o total do
adubo verde e (b) a liberação mais lenta do N pelo adubo verde, reduzindo a perda
79
tanto por volatilização como por lixiviação. Scivittaro et al. (2003) também observaram
maior aproveitamento do N residual do adubos verdes (mucuna-preta) que o N da uréia.
Segundo Cherr; Scholberg e Mcsorley (2006) a liberação lenta de N da decomposição
de resíduos do adubo verde, pode representar aumento da eficiência e/ou rendimento
agrícola, reduzindo ao mesmo tempo perdas do N. Assim, o aproveitamento de N e a
produtividade de grãos podem ser aumentados quando substitui um terço do N mineral
pelo N orgânico (SUREKHA; RAO; SAM, 2008).
Sem Crotalária Milheto
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
N mineral
a
a
b
Aproveitamento (%)
b
N orgânico
Figura 23 − Aproveitamento de N residual do fertilizante mineral e adubo verde pelo
feijoeiro. Médias com letras minúsculas iguais dentro de cada adubo verde
não diferem de acordo com o teste de Tukey ao nível de 5%
80
3 CONCLUSÕES
1- A crotalária proporciona maior produtividade de massa seca ao arroz (grãos e
palha) comparada ao milheto e sem uso de fonte orgânica de N.
2- Com o uso de crotalária, o aproveitamento do nitrogênio aplicado na semeadura
pela planta de arroz é maior que do aplicado em cobertura.
3- O aproveitamento do N da crotalária pela planta de arroz é superior ao do N do
milheto.
4- A quantidade de N na planta de arroz proveniente do fertilizante aumenta com o
aumento da dose de N.
5- A contribuição de N na planta de arroz segue a ordem decrescente N-fertilizante
> N solo > N adubo verde.
6- O aproveitamento do N da parte aérea da crotalária (22,1%) é superior ao de
milheto (11,4%).
7- O aproveitamento do N da raiz da crotalária (16,6%) é superior ao aporte da raiz
de milheto (12,1%).
8- O aproveitamento de N da crotalária pelo grão de arroz é maior do que o
aproveitamento da parte aérea desta planta.
9- Os adubos verdes não influenciam no aproveitamento do N do fertilizante, e vice-
versa, pela planta de arroz.
81
10- O aproveitamento do N residual do fertilizante pelo feijoeiro é menor que 3% da
quantidade aplicada inicialmente no primeiro cultivo.
11- O aproveitamento do N residual do milheto da crotalária pelo feijoeiro é
semelhante (3,5% da quantidade aplicada).
82
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