Fixação biológica de nitrogênio em cultivares de feijoeiro estimada pela abundância natural de 15N

Abstract

A técnica da abundância natural de 15N para mensurar a fixação biológica de nitrogênio (FBN) em leguminosas baseia-se no ligeiro enriquecimento de 15N observado nos solos em relação à atmosfera e não exige a aplicação de fertilizantes marcados. Os objetivos deste trabalho foram: quantificar, através da técnica da abundância natural de 15N, a contribuição da FBN em cultivares de feijoeirocomum (Phaseolus vulgaris) em condições de campo; avaliar o desempenho agronômico dessas cultivares sob inoculação; estimar o valor do fracionamento isotópico durante a FBN (valor B) de cultivares de feijoeiro crescidas em solução nutritiva. Foram conduzidos dois experimentos em casa de vegetação, em solução nutritiva isenta de N, nos anos de 2012 e 2013, em Seropédica, RJ. Foram avaliadas três cultivares de feijoeiro, efetuando-se coletas de biomassa em diferentes estádios e analisando-se a abundância natural de 15N do material vegetal. No experimento em 2012, os nódulos apresentaram δ15N positivo, com deltas de 6,63‰ e 8,18‰ nas cultivares Grafite e Radiante, respectivamente. O valor B da parte aérea foi de –0,92‰, –0,73‰ e –0,72‰, nas cultivares Grafite, Ouro Negro e Radiante, respectivamente. No experimento em 2013, os nódulos apresentaram deltas de 9,11‰ e 8,36‰ nas cultivares Radiante e Grafite. O valor B da parte aérea foi de –1,06‰ e –1,40‰ nas cultivares Radiantee Grafite, respectivamente. O valor B médio da parte aérea das cultivares foi de –1,23‰, sendo o valor B de –1,2 utilizado nos cálculos da contribuição da FBN nos experimentos de campo desse estudo. Oito cultivares de feijoeiro foram crescidas em condições de campo em 2011 e 2012, sob duas fontes de N (inoculação com inoculante comercial com rizóbio ou adubação com 90 kg ha-1 de N mineral), com quatro repetições, na Embrapa Arroz e Feijão, em Santo Antonio de Goiás, GO. Foram efetuadas amostragens de biomassa de parte aérea, raiz, nódulos e grãos e análises de N total e abundância natural de 15N na parte aérea e grãos. No experimento em 2011, a cultivar Ouro Negro produziu maior massa de nódulos sob inoculação, inclusive nos estádios reprodutivos, e as cultivares Jalo Precoce e Radiante apresentaram a menor massa de nódulos. O rendimento médio de grãos das oito cultivares foi de 1614 e 2942 kg ha-1 sob inoculação ou N mineral, respectivamente. Sob inoculação, a cultivar Ouro Negro apresentou os maiores acúmulos de N na parte aérea e nos grãos e a maior produtividade, atingindo 2200 kg ha-1 de grãos, equivalente a 73% da produção sob N mineral. Em 2011, o acúmulo de N derivado da FBN nos grãos das oito cultivares variou de 5,8 a 16,4 kg ha-1, que correspondeu a 17% e 33% de contribuição da FBN nas cultivares Marfim e Ouro Negro, respectivamente. Em 2012, a maior massa de nódulos ocorreu nas cultivares Vereda e Estilo, na primeira e segunda coletas, respectivamente, e a cultivar Radiante apresentou a menor massa de nódulos. O rendimento médio de grãos das oito cultivares foi de 3284 e 3919 kg ha-1 sobinoculação e N mineral, respectivamente. O acúmulo de N derivado da FBN nos grãos foi de 68,4 kg ha-1 na cultivar Ouro Negro, 38,7 kg ha-1 na cultivar Grafite e 21,6 kg ha-1 na cultivar Radiante, que correspondeu a 49, 29 e 32% de contribuição da FBN, respectivamente. A técnica da abundância natural de 15N possibilita a identificação do potencial de FBN para o fornecimento de N em diferentes genótipos de feijoeiro, e mostra-se como uma ferramenta capaz de fornecer subsídios para orientar os programas de melhoramento da espécie, visando aumentar a eficiência da FBN.