FIXAÇÃO BIOLÓGICA DO NITROGÊNIO ATMOSFÉRICO
Com o aumento populacional crescente e a necessidade da produção
sempre maior de alimentos, torna-se cada vez mais necessário
o aumento da produtividade das culturas aliado a uma maior economia
e à sustentabilidade dos sistemas agrícolas. A fixação
do nitrogênio pela associação entre rizóbios
e leguminosas preenche esses requisitos.
A fixação biológica
do nitrogênio (FBN) é um processo bioquímico em
que o nitrogênio atmosférico é incorporado diretamente
às plantas, após ser transformado em amônia. Essa
reação ocorre em estruturas facilmente destacáveis
das raízes das plantas, os nódulos, formadas por bactérias
da família Rhizobiaceae, denominadas comumente de rizóbios,
e plantas da família das Leguminosas.
Na Microbiologia do Solo
a FBN é a área que tem recebido maior atenção
da pesquisa no mundo todo, devido ao fato de a aplicação
prática do processo estar ao alcance de importantes leguminosas
cultivadas e aos benefícios econômicos, ambientais e ao
retorno à sociedade.
O exemplo geralmente citado
como benefício econômico é a soja, em que a inoculação
das sementes com a bactéria específica substitui totalmente
a adubação nitrogenada, trazendo para o Brasil uma economia
de divisas em torno de 1bilhão de dólares. Outras leguminosas,
como o feijão, amendoim, ervilha, lentilha, leguminosas adubos
verdes, forrageiras e arbóreas, também podem receber inoculantes,
mas não existem estatísticas de ordem econômica
semelhantes às realizadas para a soja. Outra vantagem econômica
refere-se ao total aproveitamento do nitrogênio fixado, não
existindo perdas como as que podem ocorrer quando se utilizam fertilizantes.
No que diz respeito aos aspectos
ambientais, a FBN preenche os requisitos exigidos para uma agricultura
sustentável. Considerando a sustentabilidade da agricultura como
sendo o manejo correto dos recursos que satisfaçam as mudanças
necessárias ao homem, aliado à manutenção
ou melhora da qualidade ambiental, nota-se que a FBN faz parte de um
dos principais componentes dessa sustentabilidade: o processo não
despende energia, não polui e enriquece o solo com nitrogênio,
o qual será aproveitado pela cultura seguinte.
Como se beneficiar do processo?
Por meio da inoculação das sementes com as bactérias
apropriadas, denominadas de estirpes selecionadas é que a planta
entra em contato com o microrganismo para formar a simbiose. Simbiose
é o nome técnico da associação íntima
que se forma entre as bactérias e a planta.
Embora existam estirpes selecionadas
para produção de inoculantes para muitas leguminosas de
importância econômica, a ocorrência de rizóbios
nativos, já presentes no solo, capazes de associar-se a essas
culturas, faz com que a maioria dos agricultores não pratique
a inoculação. Estirpes são populações
diferentes de bactérias.
Inoculação
vem a ser, portanto, a maneira de pôr as sementes em contato com
os rizóbios. Inoculante é o veículo que contém
as bactérias. No Brasil o veículo mais utilizado é
a turfa, mas estão sendo estudadas outras formas de inoculantes.
Os inoculantes são
produzidos por firmas registradas pelo Ministério da Agricultura.
Existem atualmente no país cinco firmas, sendo duas no Estado
de São Paulo, duas no Paraná e uma no Rio Grande do Sul.
Em 1997 o Brasil comercializou 10.550.778 doses de inoculantes e importou
1.094.400.
As estirpes que compõem
o inoculante são específicas para a cultura e são
recomendadas por uma rede oficial de laboratórios (RELARE). Os
pesquisadores envolvidos com a seleção de novas estirpes
reúnem-se bienalmente para discutir, indicar as diretrizes para
novas pesquisas e recomendar novas estirpes para a fabricação
dos inoculantes.
Inoculação:
como fazer? A inoculação das sementes, embora simples,
requer alguns cuidados que, se não obedecidos, podem levar ao
insucesso e ao descrédito do processo.
Atualmente recomenda-se a
dose de 500g de inoculante para 50 kg de sementes. O inoculante deve
ser bem misturado em uma solução contendo 15% de açúcar,
adicionado às sementes e novamente bem misturado. Deve se tomar
cuidado com sementes não tratadas, pois o açúcar
pode favorecer o desenvolvimento de microrganismos que causam danos
às sementes ou às plântulas. A inoculação
pode ser realizada em tambores giratórios ou em máquinas
apropriadas. A inoculação deve ser feita à sombra,
como também a secagem das sementes inoculadas. Se possível
plantar no mesmo dia e cobrir logo em seguida o sulco para evitar a
incidência de raios solares, os quais podem comprometer a sobrevivência
dos rizóbios e a formação da simbiose.
Fatores que influenciam o
sucesso da FBN. A eficiência da associação vai depender,
além dos cuidados na inoculação, das condições
do solo, do estado nutricional da planta e do controle de doenças
e pragas.
As condições
do solo devem considerar a correção da acidez para que
não haja disponibilidade de elementos tóxicos, como alumínio
e manganês. A calagem com calcário dolomítico deve
ser preferida, pois além de corrigir a reação do
solo, permite bom suprimento de cálcio e magnésio. As
adubações com fósforo, potássio e micronutrientes,
conforme as recomendadas por meio da análise do solo, garantem
bom desenvolvimento às plantas, favorecendo a simbiose. O cobalto
é essencial para a fixação do nitrogênio
e o molibdênio, para a planta e para a fixação do
nitrogênio. Os micronutrientes são geralmente fornecidos
por ocasião da inoculação das sementes.
Não se recomenda a
adubação nitrogenada em leguminosas. O agricultor deve
observar se as raízes das plantas estão bem noduladas
e se os nódulos estão ativos, o que pode ser feito cortando
o nódulo: o nódulo ativo possui a cor vermelha. Deve também
ficar atento ao desenvolvimento das plantas, observando a coloração
das folhas velhas que se tornam amarelecidas em caso de deficiência
do nitrogênio. Nesse caso, procede-se a uma adubação
de cobertura. O controle de doenças e pragas deve ser realizado
para assegurar um desenvolvimento saudável das plantas.
É melhor que a inoculação
seja feita em cada plantio, pois assim há maior probabilidade
de a planta ser nodulada pela estirpe do inoculante e não as
já estabelecidas no solo, que podem sofrer modificações
que interfiram na eficiência da fixação do nitrogênio.
Cuidados com o inoculante.
Atualmente a legislação brasileira exige um controle rigoroso
na qualidade dos inoculantes, sendo obrigatória a utilização
de turfa desinfestada. A desinfestação inibe o desenvolvimento
de outros microrganismos prejudiciais à sobrevivência dos
rizóbios.
Na compra do inoculante,
o agricultor deve observar a data de validade e não comprar inoculante
com prazo de validade vencido. Armazenar em local fresco e, se possível,
em geladeira mas não no congelador.
Perspectivas futuras e estudos
no IAC. Sendo a FBN dependente de fatores relacionados à planta,
ao microrganismo e ao solo, muito deve ser feito para que os benefícios
do processo sejam otimizados. Por meio do melhoramento de leguminosas
em condições de baixas doses de nitrogênio, com
a finalidade de se obterem leguminosas com alto potencial de fixação
do N2 , do maior conhecimento da biodiversidade dos rizóbios
nativos com o objetivo de se encontrar estirpes eficientes, competitivas
e com estabilidade genética e de um maior entendimento de fatores
ecológicos que controlam o processo, é possível
alcançar os objetivos abordados acima.
O Instituto Agronômico,
em seu Centro de Solos e Recursos Agroambientais, vem estudando consistentemente
a fixação biológica do nitrogênio desde 1971.
Atualmente as pesquisas estão voltadas para a busca de estirpes
mais eficientes e com maior estabilidade genética dentro da biodiversidade
dos rizóbios nativos, provenientes de áreas cultivadas
e sob vegetação natural. Comunidades de rizóbios
relativas à cultura do feijão, soja e leguminosas adubos
verdes têm merecido maior atenção. O IAC mantém
um banco de germoplasma que conta com aproximadamente 800 estirpes provenientes
de diversas leguminosas.
Maria
Luiza Colognesi de Oliveira Lombardi.
Instituto Agronômico, Centro de Solos e Recursos Agroambientais
fone/fax: (19) 231-5422 Ramal 175