Em lavouras produtoras de soja para a obtenção de altas produtividades, a demanda por nitrogênio pela cultura é elevada, e pode não ser totalmente satisfeita através da fixação biológica de nitrogênio e das reservas nitrogenadas que estão no solo

Autores:  Patric Scolari Weber¹, Alencar Junior Zanon¹, Eduardo Lago Tagliapietra¹, Kelin Pribs Bexaira¹, Gean Leonardo Richter¹, Thiago Schmitz Marques da Rocha¹, Giovana Ghisleni Ribas¹, Jossana Ceolin Cera², Roberto Paulo Schutz¹, Fabricio Vendruscolo Pinto Filho¹, Cleiton José Ramão³, Matheo Souza Marques³.

Trabalho publicado nos Anais do evento e divulgado com a autorização dos autores.

O Brasil é o segundo maior produtor de soja (Glycine max (L.) Merr.) no mundo, produzindo cerca de 117 milhões de toneladas em uma área de cultivo de aproximadamente 35 milhões de hectares, sendo o estado do Rio Grande do Sul responsável por cerca de 5 milhões dessa área, com uma produtividade média de aproximadamente 3 Mg há-1 estimada para a última safra agrícola (CONAB, 2018).

Além disso a cultura da soja ocupa posição de destaque na agricultura mundial, devido ao teor elevado de proteína de seus grãos, cerca de 40%, constituindo uma fonte importante para a alimentação humana e dos animais, sendo considerada uma cultura chave na segurança alimentar global (MENZA et al., 2017). Estudos referentes à crescente demanda de alimentos no mundo apontam para a necessidade de expansão das novas áreas agrícolas e principalmente para a necessidade de elevar as produtividades das culturas (FAO, 2003, 2006; ROYAL SOCIETY DE LONDRES, 2009; VAN ITTERSU, et al., 2013). Diante da futura demanda por alimentos, prevista pela FAO até 2050, a soja ganhou um papel fundamental nesta história. Portanto, estudos referentes a práticas de manejo, utilização adequada de insumos são de extrema importância para alcançar o potencial de produtividade das culturas agrícolas.

O potencial de produtividade (PP), também predito como produtividade potencial por vários autores, é a produtividade de uma cultivar que cresce e se desenvolve sem deficiências de nutrientes, sem estresses bióticos e abióticos, Dessa forma, buscando o potencial produtivo das culturas, a disponibilidade de nitrogênio (N) não poderá ser um fator limitante, já que é um elemento essencial para a maioria das culturas, pois é constituinte de várias moléculas importantes para seu desenvolvimento como proteínas, ácidos nucléicos, alguns hormônios e clorofila (EPSTEIN, 1999). Os grãos de soja apresentam um teor médio de 6,5% N, desse modo, para produzir 1.000 kg de grãos de soja são necessários 65 kg de N. Adicionem-se, a isso, pelo menos mais 15 kg de N para as folhas, caule e raízes, indicando a necessidade total de, aproximadamente, 80 kg de N. Consequentemente, para a obtenção de rendimentos de 3.000 kg de grãos há¹ são necessários 240 kg de N, dos quais 195 kg são retirados da lavoura através da exportação pelos grãos (EMBRAPA, 2001).

As principais fontes fornecedoras do N necessário à cultura da soja são o N do solo, proveniente da decomposição da matéria orgânica e das rochas, o N fornecido por fertilizantes e o N fornecido pelo processo da fixação biológica do nitrogênio atmosférico (N2) (HUNGRIA, et al., 1997). Os fertilizantes nitrogenados representam a forma assimilada com maior rapidez pelas plantas (CRISPINO, et al., 2001).

Em lavouras produtoras de soja que empregam alta tecnologia para a obtenção de altas produtividades, a demanda por nitrogênio pela cultura é elevada, com alocação próxima a 300 kg há-1  de N até as sementes em desenvolvimento, durante o enchimento dos grãos (WESLEY et al., 1998). Segundo um estudo de Klarmann (2004) e Novo et al., (1999), a grande demanda de N da cultura da soja pode não ser totalmente satisfeita através da fixação biológica de nitrogênio e das reservas nitrogenadas que estão no solo, sendo assim necessário uma complementação com fertilizantes nitrogenados. O período de maior demanda entre os estádios R1 (início do florescimento) e R6 (máximo volume dos grãos) (LAMOND & WESLEY, 2001; MAEHLER et al., 2003).

De acordo com o trabalho de Alves et al. (2006), por meio da inoculação das sementes é possível obter alta produtividade com uma eficácia de até 88% na fixação de nitrogênio. Porém, o autor considerou alta produtividade 3,5 Mg ha-1. Em trabalho desenvolvido por Tanner e Anderson (1964), observou-se que os rizóbios tornam-se inativos a partir de R5, durante o enchimento de grãos, estádio em que o nitrogênio ainda é requerido pela planta. Dessa forma, é importante conhecer o comportamento da cultura da soja, em resposta ao aporte de nitrogênio para que se atinja produtividades de 6 a 7 Mg há-1, onde a fixação biológica de nitrogênio e a mineralização da matéria orgânica do solo não seriam suficientes para alcançar o potencial produtivo. Portanto, o presente trabalho tem como hipótese que para produtividades potencias acima de 4,5 Mg há-1, o nitrogênio é um fator limitante e que o grau de limitação aumentaria conforme o aumento do potencial produtivo.

Foram conduzidos experimentos em áreas produtoras de soja consolidadas, com teto produtivo elevado (produtividade nos últimos cincos anos de 4.5 Mg há-1) e alto nível tecnológico. Essas áreas se localizam nos municípios de Cruz Alta (28º 38′ 19″ S; 53º 36′ 23″ W) e Júlio de Castilhos (29º 13′ 37″ S; 53º 40′ 54″ W) localizados na região central do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Esses municípios são no estado o 3° e 4° maiores produtores de soja respectivamente, somando uma área plantada de 152 000 ha (IBGE, 2017). As cultivares utilizadas foram em Júlio de Castilhos PIONEER 95R51 semeada no dia 30/10/2017 e em Cruz Alta BMX LANÇA IPRO semeado no dia 03/11/2017. Os manejos fitossanitários foram realizados pelos produtores seguindo as recomendações técnicas para a cultura. Ambos os campos produtores possuíam irrigação por pivô central. As avaliações de fenologia foram de acordo com a escala de Fehr e Cavines (1977). Foram aplicados 632 kg de N há-1, na forma de ureia, divididas em três aplicações nos estágios fenológicos de R1, R3 e R5, recebendo 30, 40 e 30%, respectivamente, da dose total de N. Quando a lavoura de soja alcançou o estágio R8 (maturação fisiológica), foi realizada a colheita dos blocos e estimando a produtividade em laboratório.


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Os dados obtidos nas lavouras de soja de Júlio de Castilhos e Cruz Alta confirmam a hipótese deste trabalho. Bem como Menza et al., (2017), aqui também encontramos ganhos nos rendimentos da soja quando foi aplicado nitrogênio em cobertura na cultura da soja. Em Júlio de Castilhos, foi alcançado a maior produtividade dos experimentos, 6 Mg há-1, aplicando nitrogênio. No mesmo local, porém em um experimento sem irrigação, a produtividade também foi maior quando aplicado N, produzindo cerca de 5.2 Mg há-1. Isso pode ser explicado pelo fato de que as chuvas foram bem distribuídas na estação de cultivo da soja e também que no momento da aplicação da ureia, tínhamos uma alta umidade no solo. Nas lavouras de soja de Cruz Alta, as produtividades foram maiores quando se aplicou o nitrogênio. Porém, como se observa na Figura 1, o ponto amarelo que é sem irrigação (CA SI), teve uma produtividade de 5.37 Mg há-1  , enquanto que no mesmo local com irrigação (CA) produziu 5.27 Mg há-1. Possivelmente isso é explicado pelo fato, que tínhamos condição de alta umidade no solo quando foi aplicado o nitrogênio e como as chuvas foram bem distribuídas não ocorreu déficit hídrico para a cultura.

Figura 1: Produtividade da soja com tratamentos com dose nitrogênio versus tratamento sem nitrogênio. Cada ponto representa um local x data de semeadura x cultivar. Linha diagonal sólida indica y = x. Quadrado azul= Cruz Alta (CA); Círculo vermelho= Júlio de Castilhos (JC); Triângulo amarelo= Cruz Alta sem irrigação (CA SI); Losango verde= Júlio de Castilhos sem irrigação (JC SI).

Diante da necessidade de avançar na barreira do conhecimento, e tendo em vista a importância da soja no cenário brasileiro os estudos com aplicações de fertilizantes nitrogenados é de suma importância, pois permitirá avanços nos ganhos de rendimentos da soja e também um aumento do teor de proteína e de óleo nos grãos. O mundo contará com aproximadamente 9 bilhões de pessoas em 2050, e consequentemente, a produtividade precisará ser aumentada, mas não em área e sim na melhora das práticas agronômicas de manejos. Através dos resultados obtidos, concluímos que o nitrogênio aumentou a produtividade da soja.

Referências

ALVES, B.J.R.; ZOTARELLI, L.; FERNANDES, F.M.; HECKLER, J.C.; MACEDO, R.A.T. de; BODDEY, R.M.; JANTALIA, C.P.; URQUIAGA, S. Fixação biológica de nitrogênio e fertilizantes nitrogenados no balanço de nitrogênio em soja, milho e algodão. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.41, n.3, p.449-456, mar. 2006.

CONAB. Acompanhamento de safra brasileira: grãos, décimo primeiro levantamento, fev/2018. Companhia Nacional de Abastecimento, p.142, 2018.

EPSTEIN, E. Plants and inorganic nutrients. In: Hopkins, W.G. Introdution to plant physiology. 2 ed. New York: John Wiley, 1999. p. 61-67.

ISBN: 978-0-470-247662. FEHR, W.R.; CAVINESS, C.E. Stages of soybean development. Ames: State University of Science and Technology, 1977. 11 p. (Special report, 80).

KLARMANN, P. A. Influência de plantas de cobertura de inverno na disponibilidade de N, fixação biológica e rendimento da soja sob sistema planio direto. Ano de obtenção: 2004. 142 p.Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo) – Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, Universidade Federal de Santa Maria, 2004.

MENZA, N. C.; MONZON, J. P.; SPECHT J. E.; GRASSINI, P. Is soybean yield limited by nitrogen supply? Field Crops Research 213 (2017) 204–212.

TANNER, J.W.; ANDERSON, C. External effect of combined nitrogen on nodulation. Plant Physiology. 39:1039-1043, 1964.

WESLEY, T.L.; LAMOND, R.E.; MARTIN, V.L.; DUNCAN, S.R. Effects of lateseason nitrogen fertilizer on irrigated soybean yield and composition. Journal of Production Agriculture, v.11, p.331-336, 1998. doi:10.2134/jpa1998.0331

Informações dos autores:  

1 Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Avenida Roraima, 1000, CEP 97105-900 Santa Maria – RS.

² Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA), Avenida Bonifácio Carvalho Bernardes, 1494 – Vila Carlos Antonio Wilkens, CEP 94930-030 Cachoeirinha – RS.

³ Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA) Campus Itaqui, Rua Luiz Joaquim de Sá Britto – s/n – Bairro Promorar, CEP: 97650-000, Itaqui – RS.

Disponível em: Anais da 42ª Reunião de Pesquisa de Soja da Região Sul, Três de Maio – RS, Brasil, 2018.

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