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01.08.2012 - 15:11

Plantas de cobertura: ciclagem de nutrientes e fixação biológica de nitrogênio

A adubação verde consiste em cultivar espécies vegetais para produzirem biomassa, que após seu corte serão adicionados ao solo, objetivando manter e/ou aumentar a matéria orgânica e a cobertura do solo e, consequentemente, deixá-lo em melhores condições para o desenvolvimento da cultura de interesse comercial, além do fornecimento de nitrogênio pelo emprego de leguminosas. Vários pontos básicos devem ser considerados para conceituar adubação verde: a planta deve proporcionar cobertura e proteção do solo, deve melhorar e/ou manter as condições físicas, químicas e biológicas do solo, promover aração biológica e introdução de vida em profundidade no solo e servir como uso eventual na alimentação animal, dentre outras finalidades como ciclagem de nutrientes e fixação biológica de nitrogênio.

Benefícios das plantas de cobertura

A utilização de plantas de cobertura (adubação verde), desponta-se como uma prática viável, pois favorecem a densidade e diversidade de microrganismos no solo, atuam na liberação de fósforo, melhoram a estrutura física do solo, reciclam nutrientes e, quando se utiliza leguminosas, juntamente com bactérias específicas promove-se a fixação biológica do nitrogênio atmosférico, contribuindo positivamente com balanço de nitrogênio no solo e ciclagem de nutrientes, proporcionando melhor nutrição da planta, com reflexos positivos na nutrição das espécies de interesse econômico, melhorando, conseqüentemente, a produção e até mesmo na produtividade.
Também podem reduzir a infestação de plantas espontâneas (ou daninhas) em diversas culturas, como café. Entretanto, quando manejadas de maneira indevida podem competir com as espécies vegetais de interesse econômico por recursos escassos (água, luz e nutrientes), por meio da competição direta ou liberação de substâncias que interferem em outras culturas, provocando queda na produção.
Depois da queda de folhas e/ou corte das plantas de cobertura ocorre a liberação de nutrientes dos tecidos para o solo, tornando-os disponíveis para as plantas cultivadas. A liberação dos nutrientes das plantas de cobertura para o solo ocorre em função de fatores como época do ano, idade e espécie utilizada, relação carbono/nitrogênio, teores de algumas substâncias presentes no material vegetal, sendo a liberação superior a 50% para maioria dos nutrientes já nos primeiros 30 dias após o corte. Dessa forma, as plantas de cobertura manejadas no final de dezembro, por exemplo, disponibilizam nutrientes já em janeiro/fevereiro.
Geralmente, a produção de biomassa (material vegetal) e a ciclagem de nutrientes obtidas nas áreas cultivadas com plantas de cobertura são maiores que nas áreas onde há apenas plantas espontâneas. As plantas de cobertura também protegem o solo dos efeitos da erosão, reduzindo a perda de solo, água e nutrientes e conferindo ainda melhor aproveitamento de adubos no sistema solo x planta. Além disso, podem proporcionar diminuição da densidade do solo, aumentar a disponibilidade de fósforo para as plantas, incorporar carbono e nitrogênio, melhorar índices indicativos de qualidade do solo como a biomassa microbiana (microorganismos do solo).

Formas de adição de nitrogênio

Grande parte das reservas de nitrogênio do solo é proveniente da fixação biológica, sendo que também há incremento de nitrogênio através de fertilizantes, descarga elétrica e ação antropogênica. Entretanto, há perdas por desnitrificação, deposição, lixiviação e erosão (tabela abaixo).
Pelas descargas elétricas sucedidas naturalmente por intermédio de relâmpagos, ocorre a formação de óxidos de nitrogênio, os quais são arrastados e incorporados ao solo pelas chuvas, e depois, transformados em formas disponíveis para as plantas.
Por meio do processo industrial denominado de Haber-Bosch, o nitrogênio e o hidrogênio da atmosfera, na forma de gases, são submetidos à alta temperatura (500 a 600 ºC) e à alta pressão (200 atmosferas), ocorrendo de maneira generalizada a formação de nitrogênio líquido, que posteriormente é submetido aos demais processos industriais e transformado em adubos comumente conhecidos como o sulfato de amônia e uréia.
Perfazendo cerca de 78% dos gases que compõem a atmosfera, o nitrogênio é encontrado na forma estável (N2), devido uma forte ligação tríplice entre as duas moléculas de nitrogênio. Apesar de sua grande abundância, a maioria dos organismos, animais e vegetais, não consegue incorporar essa forma de nitrogênio a esqueletos de carbono, sendo que apenas alguns microrganismos conseguem romper suas ligações e incorporá-los de outras formas.
A fixação biológica do N2 ocorre devido a uma enzima, denominada nitrogenase, que se encontra presente em alguns organismos fixadores de N. A reação pode ocorrer à temperatura e pressão atmosférica ambiente. Esse processo é realizado principalmente pelas leguminosas em associação com bactérias da família Rhizobiaceae. A maior parte da fixação de nitrogênio ocorre por intermédio da simbiose entre plantas e bactérias diazotróficas, as quais reduzem o di-nitrogênio (nitrogênio atmosférico) a moléculas de amônio (forma assimilável para as plantas e vários microrganismos).
Existem diversas formas de associação entre plantas e procariotos que fixam nitrogênio. Essas bactérias ocupam parte do tecido vegetal e podem fornecer quantidades significativas de nitrogênio. Dessa forma, podem-se citar exemplos conhecidos de associações entre bactérias Rhizobiaceae e plantas leguminosas: o gênero Azorhizobium com o gênero Sesbania; Bradyrhizobium japonicum com Glycine max (soja), Rhizobium meliloti com Medicago sativa (alfafa); Rhizobium leguminosarum biovar viciae com Vicia faba e com Pisum sativum (ervilha); e Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli com Phaseolus vulgaris, dentre outros. Vale lembrar que também há uma série de organismos de vida livre que fixam nitrogênio.
Atualmente, existem no mercado diversos inoculantes cuja eficiência pode resultar na economia de até 100% no uso de fertilizantes nitrogenados em lavouras de culturas como soja e feijão.
Vários fatores podem afetar a fixação biológica de nitrogênio, dentre eles destacam-se: a espécie, o genótipo, a idade da planta, fatores ligados ao solo, como pH do meio,  fertilidade, umidade, salinidade, temperatura, elementos tóxicos e outros fatores.

Trabalho regional no Norte do Espírito Santo

Trabalhos realizados em Jaguaré, pelo primeiro autor desse artigo, junto com outros colaboradores de outras intituições de ensino e pesquisa (UENF, UFRRJ e Embrapa Agrobiologia), chegaram a diversas informações regionais, entre as quais, se destacam:
1. Plantas de cobertura auxiliam na supressão de plantas espontâneas e, quando manejadas corretamente, não exercem influência negativa sobre o cafeeiro, constituindo forma alternativa de manejo.
2. O feijão-de-porco, seguido por milheto e mucuna-anã, proporcionam melhor controle sobre as plantas daninhas, quando comparado ao feijão-guandu.
3. A fixação biológica de nitrogênio contribui com cerca de 80% do N acumulado pelas leguminosas, correspondendo com mais de 30 kg N ha-1, em menos de 70 dias.
4. As plantas de cobertura ciclam nutrientes em quantidades representativas do solo, especialmente o potássio.
5. As leguminosas fornecem parte do N necessário para o cafeeiro.
6. O manejo adequado promove melhorias nas qualidades do solo, tornando-o mais sustentável.
Na íntegra os trabalhos podem ser encontrados nos sites dos seguintes periódicos: Semina Ciências Agrárias (2010 e 2011) e Communications in Soil Science and Plant Analysis (2012), em livro e em capítulos de livros.
Em breve será publicado um livro com título "Adubação verde e rotação de culturas" de nossa autoria, dentro da série didática da UFV, contendo informações detalhadas sobre este tema.

Considerações finais

Ao verificar vários trabalhos de pesquisas publicados em periódicos científicos, teses e livros, percebe-se que a utilização de medidas culturais simples, como utilização de plantas de cobertura apresenta um potencial gigantesco no controle de plantas daninhas, melhoria da qualidade do solo, nutrição e produção de plantas cultivadas, contribuindo para promover uma agricultura mais sustentável. Entretanto, a falta de divulgação desses inúmeros benefícios, além da indisponibilidade de sementes para os agricultores (responsáveis diretamente pela produção de alimentos), dificulta a utilização dessa tecnologia.


Artigo publicado na 38ª edição (Jun/Jul 2012) da revista ProCampo
por Fábio Luiz Partelli e Fábio Ribeiro Pires
Eng. Agrônomo, Doutor em Produção Vegetal,
Prof. do Ceunes/Ufes - São Mateus (ES),
partelli@yahoo.com.br e pires.fr@gmail.com


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