ESTIMATIVAS DE FIXAÇÃO BIOLÓGICA DE - iac.sp.gov.br · CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA...

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i INSTITUTO AGRONÔMICO CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA TROPICAL E SUBTROPICAL ESTIMATIVAS DE FIXAÇÃO BIOLÓGICA DE NITROGÊNIO EM CANA-DE-AÇÚCAR POR δ 15 N Cybeli Alves de Oliveira Orientador: Heitor Cantarella Dissertação submetida como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Agricultura Tropical e Subtropical, Área de Concentração em Gestão de Recursos Agroambientais Campinas, SP Abril 2012

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INSTITUTO AGRONÔMICO CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA TROPICAL E

SUBTROPICAL

ESTIMATIVAS DE FIXAÇÃO BIOLÓGICA DE NITROGÊNIO EM CANA-DE-AÇÚCAR POR δ15N

Cybeli Alves de Oliveira

Orientador: Heitor Cantarella

Dissertação submetida como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Agricultura Tropical e Subtropical, Área de Concentração em Gestão de Recursos Agroambientais

Campinas, SP Abril 2012

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iv

DEDICATÓRIA

Ao meu esposo Tiago pela paciência e companheirismo;

Aos meus pais, Silvio e Angélica, por me instruírem e incentivarem minha busca pelo

conhecimento apoiando incondicionalmente.

v

AGRADECIMENTOS

À Deus, por seu infinito Amor e misericórdia pela minha vida;

Ao meu esposo Tiago por todo amor e incentivo;

Aos meus pais, Silvio e Angélica, e minha irmã Gabriela pelo amor e apoio

incondicional que foram fundamentais para o desenvolvimento deste trabalho;

Ao Instituto Agronômico (IAC), ao Programa de Pós-Graduação pela oportunidade de

realização do curso em Agricultura Tropical e Subtropical;

Ao Dr. Heitor Cantarella, pesquisador do IAC, pela amizade e orientação profissional;

À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) pela concessão

da bolsa de estudo e reserva técnica;

A todos os professores do Programa de Pós-Graduação pelos ensinamentos passados

nas disciplinas cursadas;

Ao Pós-doutorando Zaqueu Fernando Montezano por toda ajuda e amizade;

Aos pesquisadores, funcionários e técnicos de laboratório do IAC da seção de

fertilidade do solo pela convivência e auxílio nas atividades realizadas.

Aos amigos Vitor, Simone, Johnny, Hélio, Acácio, Rosane, Aline, Thaís, Mariana,

Rimena, Geisa e Jéssica pela amizade

A todos que diretamente ou indiretamente contribuíram para realização deste trabalho.

Muito Obrigada!!!

vi

SUMÁRIO

DEDICATÓRIA ........................................................................................................................ iv

AGRADECIMENTOS ............................................................................................................... v

RESUMO ................................................................................................................................ viii

ABSTRACT ............................................................................................................................... x

1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 1

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................................ 2

2.1 Adubação Nitrogenada da Cana-de-açúcar ..................................................................... 2

2.1.1 Resposta da cana-de-açúcar ao nitrogênio....................................................................... 3

2.2 Fixação Biológica de Nitrogênio ..................................................................................... 5

2.3 Inoculantes ....................................................................................................................... 7

2.4 Avaliações da Contribuição da FBN ............................................................................... 8

2.4.1 Técnicas isotópicas .......................................................................................................... 9

2.4.2 Quantificação da contribuição da FBN em plantas não-leguminosas ........................... 10

3 MATERIAL E MÉTODOS ........................................................................................... 13

3.1 Descrição e Localização das Áreas Experimentais Amostradas ................................... 13

3.2 Método 1 - Determinação do δ 15N em Plantas Invasoras ............................................. 16

3.2.1 Amostragens de folha de cana ....................................................................................... 16

3.3 Método 2 - Determinação do δ 15N pela distribuição da abundância natural de 15N

disponível as plantas no perfil do solo...................................................................................... 17

3.3.1 Amostragem de solo ...................................................................................................... 17

3.3.2 Instalação do ensaio em casa-de-vegetação com as espécies de referência .................. 21

3.3.3 Colheita dos ensaios e análises químicas ...................................................................... 24

3.4 Quantificação da Contribuição da FBN ........................................................................ 25

3.5 Análise Estatística ......................................................................................................... 26

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................................. 27

4.1 Método 1 - Determinação do δ 15N nas plantas invasoras ............................................. 27

4.2 Método 2 - Determinação do δ 15N de referência de acordo com a distribuição do δ15N

disponível as plantas presente no perfil do solo ....................................................................... 28

4.2.1 Análises de N inorgânico no solo dos experimentos ..................................................... 29

vii

4.2.2 Produção de matéria seca e Acúmulo de N na parte aérea das plantas cultivadas em

vasos.... ..................................................................................................................................... 31

4.2.3 Efeito da calagem na produção de matéria seca, acúmulo de N, abundância natural de 15N .......................................................................................................................................39

4.2.4 Valores de δ15N em diferentes profundidades do solo .................................................. 44

4.3 Estimativa da contribuição da FBN em variedades de cana-de-açúcar com e sem

inoculação por dois métodos .................................................................................................... 49

4.4 Considerações Finais ..................................................................................................... 66

5 CONCLUSÃO ............................................................................................................... 66

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................... 67

7 ANEXOS ....................................................................................................................... 75

7.1 Anexo I .......................................................................................................................... 75

7.2 Anexo II ......................................................................................................................... 76

7.3 Anexo III ....................................................................................................................... 77

7.4 Anexo IV ....................................................................................................................... 78

7.5 Anexo V ......................................................................................................................... 79

7.6 Anexo VI ....................................................................................................................... 80

viii

Estimativas de Fixação Biológica de Nitrogênio em cana-de-açúcar por δ15N

RESUMO

As quantidades de nitrogênio aplicadas na cana-de-açúcar geralmente são iguais ou menores

do que as exportadas ou perdidas pela queima dos resíduos, porém a cultura consegue

produzir grandes quantidades de colmos em cultivos contínuos no Brasil sem aparente

degradação da fertilidade do solo. Uma das razões para a baixa resposta à adubação

nitrogenada é a possibilidade de ocorrência de fixação biológica de nitrogênio (FBN) na

cultura. A determinação da abundância natural de 15N (δ15N) é uma das técnicas mais

empregadas para medir a contribuição da FBN, porém diferentes metodologias existem e

precisam ser comparadas na busca de uma maior precisão dos resultados. O estudo, portanto,

visou quantificar a contribuição da FBN em cana-de-açúcar em plantas inoculadas e não

inoculadas com bactérias diazotróficas endofíticas utilizando dois métodos envolvendo a

determinação do δ15N. Para quantificar a contribuição da FBN associada à cultura, um

conjunto de experimentos de campo foi instalado nas cidades de Mogi-Mirim, Jaú, Santa

Maria da Serra, Piracicaba e Sales Oliveira, com doses contratantes de N e inoculação de

bactérias diazotróficas endofíticas em variedades de cana-de-açúcar. No primeiro método, a

estimativa da contribuição da FBN em cana-de-açúcar se dá pela diferença da abundância

natural de 15N (δ15N) entre as folhas de cana-de-açúcar e as espécies de plantas invasoras

utilizadas como plantas de referência, crescendo juntamente com as variedades de cana-de-

açúcar nas parcelas que não receberam N fertilizante. No segundo método, para a estimativa

da contribuição da FBN em cana-de-açúcar investigou-se a distribuição da abundância de 15N

do N disponível para as planta no perfil do solo nas parcelas que não receberam N fertilizante,

por meio da determinação do δ15N em plantas de referência sorgo, repolho e azevém

cultivadas em vasos contendo amostras de solo das camadas 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-

80 cm. No primeiro método, coletaram-se três plantas invasoras por local, com quatro

repetições. No segundo método as plantas de sorgo, repolho e azevém foram cultivadas até

que as mesmas demostrassem sintomas de deficiência de N. As plantas de referência foram

analisadas quanto a matéria seca da parte aérea, teor de N-Total e δ15N. Observou-se que no

método que verificou a abundância no perfil do solo, o valor de N-Total diminuiu com a

profundidade enquanto que os valores de δ15N aumentaram. A estimativa da contribuição da

ix

FBN pelo método de determinação do δ15N de espécies de plantas invasoras variou de 0 a

59% do N derivado da fixação atmosférica (Ndfa), enquanto que no método que verifica a

contribuição da FBN pela distribuição da abundância de 15N no perfil do solo variou de 21 a

90% de Ndfa dependendo do local.

Palavras-chave: abundância natural de 15N, FBN, variedades de cana-de-açúcar.

x

Estimation of Biological Nitrogen Fixation in sugar cane using δ 15N

ABSTRACT

The amounts of nitrogen applied to sugar cane are generally equal to or smaller than those

exported or lost by the burning of the plant residues, but the crop can produce large amounts

of stems in soils continuously grown with sugarcane culture in Brazil without apparent

degradation of soil fertility. One reason for the low response of sugarcane to nitrogen is the

possibility of biological nitrogen fixation (BNF). The determination of the 15N natural

abundance (δ15N) is often used to measure the contribution of BNF, but different

methodologies exist and need to be compared in the search for greater precision. The study

therefore aimed at quantifying the contribution of BNF in sugar cane plants inoculated and

non-inoculated with endophytic diazotrophic bacteria using two methods involving the

determination of δ15N. To quantify the contribution of BNF to sugarcane, a set of field

experiments was installed in Mogi-Mirim, Jau, Itaúna, Piracicaba and Sales Oliveira, São

Paulo State, with contrasting levels of N and inoculation of diazotrophic bacteria in sugarcane

varieties. In the first method, for the estimate of the contribution of BNF in sugarcane was

done based on difference in 15N natural abundance in the leaves of sugarcane compared to

those neighboring plants in plots that did not received N fertilizer. In the second method, for

the estimate the contribution of BNF in sugarcane investigated the change in 15N natural

abundance of the plant-available N with depth in the soil in plots that did not received N

fertilizer, through the determination of the δ15N using sorghum cabbage and ryegrass as

reference plants grown in pots with samples of the soil layers 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 and

60-80 cm. In the first procedure, three weeds were collected per site with four replications. In

the second procedure, sorghum, cabbage and ryegrass plants were grown until they showed

symptoms of N deficiency. The reference plants were analyzed for dry matter of shoots, total-

N and δ15N. It was observed that in the method investigating the abundance of 15N in the soil

profile, the value of total-N decreased with the depth whereas the δ15N increased. The

estimation of the contribution of BNF using species of weeds as reference ranged from 0 to

44% Ndfa, whereas in the method using distribution of the 15N natural abundance in the soil

profile ranged from 31 to 78% Ndfa (Nitrogen derived from air) depending on location.

xi

Keywords: BNF, 15N natural abundance, sugarcane varieties.

1

1 INTRODUÇÃO

A cana-de-açúcar é uma Poacea (Saccarum spp.) originária do sudeste da Ásia. É

cultivada em quase todas as regiões agrícolas brasileiras, sendo o Brasil o maior produtor

mundial, com uma área plantada de mais de oito milhões de hectares e uma produtividade

média de 68 t ha-1.

O Brasil produziu na safra de 2010/2011 624 milhões de toneladas. O Estado de São

Paulo continua sendo o maior produtor com 52,2% (4.370 mil hectares) e foi o Estado que

apresentou o maior aumento em expansão da área plantada, acrescentando 265.444 hectares a

área existente.

A importância desta cultura está relacionada à sua múltipla utilização podendo ser

empregada sob a forma de forragem ou como matéria prima nas usinas; atualmente, o

principal destino é a fabricação de açúcar e álcool. O setor sucroalcooleiro é parte importante

do agronegócio brasileiro, além de ser referência para os demais países produtores de cana-

de-açúcar.

O Brasil possui 420 usinas de açúcar e etanol. Do total, 248 são mistas, 157 produzem

apenas etanol e 15 fabricam somente açúcar. O Estado de São Paulo assume a liderança com

200 usinas.

O nitrogênio (N) é requerido em grandes quantidades para a produção de biomassa,

em média 1,4 kg de N t-1 de colmo produzido. É dentre os nutrientes minerais aplicados para a

produção de cana-de-açúcar no Brasil o mais caro, e as quantidades adubadas de N-

fertilizante geralmente são iguais ou menores do que as exportadas pelos colmos ou perdidas

com a queima dos resíduos culturais. Contudo, a cultura consegue produzir grandes

quantidades de colmo em cultivos contínuos no Brasil sem aparente degradação da matéria

orgânica do solo. Esses fatos são considerados evidências indiretas de que a cana-de-açúcar

obtém parte do N necessário ao seu desenvolvimento pela fixação biológica do N2

atmosférico (FBN), devido à associação com bactérias diazotróficas. Entretanto, a atual

contribuição da FBN é controversa, havendo pouca reprodutibilidade dos resultados, embora

seja geralmente reconhecido que este processo apresenta um grande potencial para a nutrição

nitrogenada da cana-de-açúcar e para o balanço energético favorável da produção de

biocombustível.

2

Na última década, estudos com bactérias diazotróficas endofíticas têm se intensificado

graças não só à capacidade de fixar N como também às suas potencialidades como agente de

promoção de crescimento e proteção de plantas. Na cultura da cana-de-açúcar, os estudos

relacionados com seleção de genótipos da planta e de estirpes bacterianas eficientes para a

fixação biológica de N2 têm apontado para contribuição média de 30% do N requerido pela

planta.

Um dos métodos que mais se adéquam à quantificação da FBN associada à cana-de-

açúcar em condições de campo envolve a técnica de abundância natural de 15N (δ15N).

Existem metodologias distintas com vantagens e desvantagens que precisam ser comparadas

na busca de um resultado mais preciso em condições de campo. Portanto, há necessidade de

quantificar a real contribuição da FBN no campo, em diferentes tipos de solo e variedades de

cana-de-açúcar, com ou sem inoculação. Pequenos incrementos derivados da FBN, numa

cultura estratégica como a cana-de-açúcar, podem representar para o Brasil ganhos com a

economia de recursos gastos com fertilizantes provenientes de fontes não-renováveis.

Tem-se por objetivo:

Comparar dois procedimentos para determinar a contribuição da FBN em cana-de-

açúcar envolvendo a técnica da abundância natural de 15N;

Quantificar a contribuição da FBN em cana-de-açúcar devido à inoculação de

bactérias diazotróficas endofíticas no campo.

O presente estudo fez parte de um Projeto Temático Fapesp nº 08/56147-1, intitulado

“Nutrição Nitrogenada de cana-de-açúcar com fertilizantes ou bactéria diazotrófica”.

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Adubação Nitrogenada da Cana-de-açúcar

O N é um dos nutrientes absorvidos em maior quantidade pela cana-de-açúcar. É o

constituinte de proteínas e ácidos nucléicos, participa diretamente ou indiretamente de

processos bioquímicos e enzimáticos. Na deficiência deste nutriente ocorre clorose nas folhas

mais velhas e diminuição da atividade meristemática da parte aérea resultando em menores

perfilhamentos, área foliar e longevidade das folhas (MALAVOLTA et al., 1997).

Estudos indicam que do nitrogênio extraído cerca de 50% é exportado com os colmos.

3

TRIVELIN et al. (1995) mencionam que para uma produtividade de 100 t ha- de colmo a

cultura extrai cerca de 200 a 300 kg ha-1 de nitrogênio. As quantidades de N exportadas pelos

colmos são semelhantes ou até menores do que as doses aplicadas ao longo do ciclo, sem

contar as perdas de N do sistema (CANTARELLA et al, 2007).

A cana-de-açúcar é uma planta eficiente para aproveitar o N do solo, devido ao longo

ciclo e ao sistema radicular abundante. Estudos com fertilizantes marcados com 15N

mostraram que a maior parte do N absorvido pela planta é proveniente do solo, assim a

contribuição dos fertilizantes nitrogenados em relação ao N total absorvido varia de 10% a

16% (GAVA et al., 2003; SAMPAIO et al., 1984; TRIVELIN et al, 1995). Os autores

mencionam a existência de outras fontes de N para a planta como o solo, FBN, deposição com

a água da chuva e de outras fontes; e somente de 10% a 40% corresponderia à porcentagem

do N contido nos fertilizantes aplicados e absorvido pela cultura. Logo, parte considerável do

N fertilizante é encontrada no solo, onde o nutriente é incorporado a matéria orgânica: 23% a

34% (BASANTA et al, 2002); 25% (CHAPMAN et al, 1992;1994); 36% a 37%(GAVA et al,

2002); 32% (VITTI, 2003) e 13% a 42% (VALLIS et al, 1996).

Na maioria das pesquisas, quando se mede o balanço de N com o uso de 15N no

sistema solo-planta em cana-de-açúcar verifica-se que parte do N-fertilizante marcado não é

encontrado, e é considerado como perda do sistema solo-planta. Dentre essas perdas, as

possibilidades são por volatilização de amônia (NH3) com a aplicação superficial de uréia e

por desnitrificação, que são raramente medidas com boa precisão em condições de campo,

pois os valores são inferidos por diferença entre o N aplicado e o recuperado nas plantas e no

solo (CANTARELLA et al, 2007). Em relação à lixiviação, vários estudos apontam como

uma perda pouco relevante no Brasil, pois ocorre em menos que 5% do N aplicado

(OLIVEIRA et al, 2002; VITTI et al. 2003), com exceção de solos arenosos e/ou em cultivo

de cana-de-açúcar com sistema radicular pouco desenvolvido (CAMARGO et al, 1989). Além

disso, as doses de N usadas são geralmente pequenas e aplicadas em épocas de pouca chuva.

2.1.1 Resposta da cana-de-açúcar ao nitrogênio

Estudos realizados nas regiões brasileiras há várias décadas mostraram que a resposta

da cana-planta ao N é menor e menos freqüente que na cana-soca. (ALBUQUERQUE &

MARINHO, 1983; CANTARELLA & RAIJ, 1985; ZAMBELLO & AZEREDO, 1983). Em

4

81 ensaios realizados no Estado de São Paulo com cana-planta menos de 40% mostraram

resposta a N (CANTARELLA & RAIJ, 1985). AZEREDO et al. (1986) mostraram

percentuais menores ainda, somente 20% dos experimentos compilados mostraram resposta a

N.

Existem vários fatores para explicar as baixas respostas à N em cana-planta, como a

mineralização da matéria orgânica do solo e dos restos culturais da cultura durante o

revolvimento do solo na reforma do canavial (CANTARELLA et al., 2007). Outras

justificativas para a baixa resposta da cana-planta a N incluem maior vigor do sistema

radicular da cana-planta comparado ao da soqueira, a melhoria da fertilidade do solo

associada à calagem e à adubação feitas na reforma do canavial, a fixação biológica de N, a

menor demanda inicial por nutrientes da cana-planta, as perdas de N fertilizantes por

lixiviação e a contribuição do N estocado no tolete do colmo-semente (AZEREDO et al.,

1986; CARNEIRO et al., 1995; ORLANDO FILHO et al., 1999; URQUIAGA et al., 1992).

Entretanto, dados de ORLANDO FILHO & RODELLA (1995) mostraram que em solos de

textura leve as respostas da cana-planta podem ser altas. Outro aspecto da baixa resposta a N

da cana-planta seria a incorporação de adubos verdes ou de leguminosas para grãos cultivados

na reforma do canavial, porém o aporte de N dos resíduos de cultura depende das condições

para produção de matéria seca e para a FBN. AMBROSANO et al. (2003) obtiveram 10,2 t

ha-1 de matéria seca de parte aérea e raiz de crotalária, contendo 204 kg ha-1 de N.

No Estado de São Paulo, RAIJ et al. (1996) recomendam para cana-planta 30 kg ha-1

de N no sulco de plantio, e 30 a 60 kg ha-1 de N em cobertura, com aplicação no final do

período das águas, dependendo da meta de produção de colmos. Porém, existe incerteza na

recomendação de adubação nitrogenada devido à falta de método diagnóstico da

disponibilidade de N com base na análise de solo no Brasil (RAIJ et al., 1996). Em relação a

cana-soca, RAIJ et al. (1996) recomendam para o Estado de São Paulo em cana colhida com

queima da palha doses que variam de 60 a 120 kg ha-1 dependendo da produtividade esperada.

Contudo, a crescente adoção colheita sem queima traz implicações quanto ao manejo da

adubação com N.

Os resíduos provenientes de folhas secas e ponteiros variam de 10 a 20 t ha-1 com

relação C:N próxima a 100, e conteúdo de N entre 40 e 80 kg ha-1. A taxa de mineralização

desta palhada depositada sobre o solo com alta relação C:N é lenta: 40 a 50 % da palhada

permanece no solo após um ano (FARONI et al., 2003). Assim, o N absorvido pela cana-de-

5

açúcar proveniente da palhada varia de 5 a 10% do N presente nos resíduos vegetais (GAVA

et al, 2003; VITTI et al., 2003). Logo, o N da palha durante o ciclo agrícola é pouco

significativo para a nutrição direta da cana-de-açúcar em relação ao N que está disponível

após sua aplicação (VITTI et al., 2003). Entretanto, em curto prazo a alta relação C:N pode

aumentar a demanda por N-mineral e a menor evaporação de água devido a cobertura de

palha pode favorecer perdas por lixiviação e por desnitrificação (WER et al., 1998), embora

modelos de simulação sugiram que a desnitrificação possa não ser afetada devido ao aumento

da imobilização do nitrogênio pelo carbono da palha, compensando o excesso de água

(THORBURN et al, 1999). THORBURN et al (2002) presumem, em seu modelo, que a dose

de N em cana manejada sem queima deva ser 60 kg ha-1 de N superior à cana queimada para

se beneficiar da água adicional.

2.2 Fixação Biológica de Nitrogênio

Desde os primeiros trabalhos de DOBEREINER (1961) isolando bactérias fixadoras

de N2 a partir das raízes de cana-de-açúcar, algumas bactérias diazotróficas têm sido

associadas com gramíneas em geral e particularmente com a cana-de-açúcar.

Quando se aborda o processo de FBN em plantas não-leguminosas, são comuns relatos

de que o genótipo da planta exerce forte influência no processo. Diferenças de contribuição da

FBN também estão presentes quando se trata da cultura da cana-de-açúcar (REIS et al., 2000).

E uma atenção maior foi dada quando URQUIAGA et al, (1992), conduzindo experimento

utilizando o método de diluição isotópica de 15N e balanço de N para quantificar a

contribuição da FBN em dez variedades de cana-de-açúcar, obtiveram valores superiores a

60% de N proveniente da FBN.

BODDEY et al. (2001), utilizando da técnica de abundância de 15N, verificaram que

de 11 experimentos avaliados nove apresentaram de 25 a 60% do N assimilado pela planta

proveniente da FBN. OLIVEIRA et al. (2006), com a mesma técnica, avaliaram o efeito da

inoculação de misturas bacterianas em material micropropagado das variedades SP701143 e

SP813250 e verificaram que a fixação biológica de nitrogênio atmosférico contribuiu em

média aproximadamente 30% do N acumulado. HERRIDGE, et al (2008) mencionam que a

contribuição média brasileira de FBN em cana-de-açúcar seria de 40 kg N ha-1, calculando

uma média de 20% do N assimilado pela planta. URQUIAGA et al (2011), avaliando

6

variedades comerciais de cana-de-açúcar, observaram que as mesmas foram capazes de obter

pela FBN de 40,2 a 64,0 kg ha-1 de N.

Estudos com outros tipos de gramíneas têm sido realizados, como no caso do sorgo e

milheto (LEE et al., 1994) e arroz (WATANABE et al., 1987). MORAIS et al. (2009)

avaliaram os genótipos de capim-elefante (Cameroon, BAG 02, Gramafante, Roxo e CNPGL

F06-3) em solos de baixa fertilidade, e verificaram que a FBN foi responsável em média por

51% do N assimilado pela planta. Em outro estudo, MORAIS et al. (2011) conduziram três

experimentos a campo em solos de baixa fertilidade, dois no Rio de Janeiro e um no Espírito

Santo, com as variedades Gramafante, Cameroon, BAG 02, CNPGL F06-3, CNPGL F79-2 e

Roxo, e quatro dos genótipos avaliados obtiveram de 18 a 70% do N derivado da FBN.

Vários estudos demonstraram que a adubação da cana-de-açúcar com fertilizantes

nitrogenados pode diminuir o número de bactérias diazotróficas com capacidade de fixar o N2

(BODDEY et al, 2003; FUENTES RAMIREZ et al., 1999; KENNEDY et al., 2004; REIS et

al., 2000).

Há necessidade de maior aprofundamento em estudos que determinem a real

contribuição da FBN com o intuito de promover maior produtividade, assim como, contribuir

para a preservação do meio ambiente. Apesar da constância com que as bactérias endofíticas

são isoladas, ainda são pouco conhecidas suas potencialidades fisiológicas, que implicam

diretamente nas possíveis trocas entre esses microorganismos e plantas (MARTINS et al.,

2008).

Estudos conduzidos na Austrália e África do Sul indicam que a FBN não é uma fonte

significativa de N para a cultura (BIGGS et al., 2002; HOEFSLOOT et al., 2005;

THORBURN et al., 2003). Assim, indefinições quanto às interações entre genótipos de

plantas, interação entre os organismos fixadores de N e as condições edáficas e ambientais

tornam difícil estimar valores de fixação de N2 que ocorrem globalmente devido à grande

variação dessa fixação (HERRIDGE et al., 2008).

Na última década, além dos benefícios da FBN, estudos com bactérias diazotróficas

endofíticas têm se intensificado graças às suas potencialidades como agente de promoção de

crescimento e proteção de plantas (MARQUES JR. et al., 2008).

FREITAS (2011) avaliou 162 isolados de bactérias diazotróficas endofíticas dos

gêneros Burkholderia, Herbaspirillum e Gluconacetobacter diazotrophius presente em colmo

e raiz de quatro variedades de cana-de-açúcar (SP 81-3250, RB 5536, IAC 5000 e SP 80-

7

3280) com e sem adubação nitrogenada e verificou que as variedades e adubação nitrogenada

não influenciaram na quantificação de bactérias diazotróficas endofíticas. Além disso, os 162

isolados mostraram potencial para a fixação biológica do nitrogênio e 94 apresentaram

produção de substâncias indólicas. Trinta e oito isolados das bactérias diazotróficas

endofíticas apresentam atividade antagonista a fungos fitopatogênicos.

2.3 Inoculantes

Inoculante refere-se aos microrganismos vivos, capazes de promover o crescimento

vegetal de forma direta ou indireta, através de diferentes mecanismos, sendo denominados

mundialmente como biofertilizantes (REIS, 2007).

Levantamento da ocorrência de bactérias diazotróficas associadas a quatro diferentes

genótipos da cana-de-açúcar (Kracatau, CB-45-3, SP70-1143 e Chunee), mostra a presença

das bactérias Azospirillum lipoferum, A. brasiliense, A. amazonense, Herbaspirillum spp. e

Acetobacter diazotrophicus nos quatro genótipos e em todas as partes amostradas (raízes,

colmo e folhas), com exceção de A. amazonense, na qual as bactérias não foram isoladas das

folhas de nenhuma das três coletas (REIS JR. et al., 2000). Segundo BODDEY (2003)

grandes e diversas populações de bactérias fixadoras de N2 estão associadas com cana-de-

açúcar. Evidências mostram que várias espécies podem infectar os tecidos internos da planta.

Assim a exploração e melhoria da FBN em cana-de-açúcar estão condicionadas ao fato de que

não existe uma “candidata clara” observada como única espécie responsável pela fixação de

N2.

GOVINDARAJAN et al. (2006) observaram, em dois experimentos de campo, um

aumento na biomassa de 20% devido à inoculação de Burkhlodeia vietnamiensis. Esses

mesmo autores selecionaram uma linhagem de Klebsiella pneumoniae a qual apresentou a

maior capacidade de redução do acetileno. A inoculação somente da linhagem de K.

pneumoniae, causou um aumento na biomassa nos tratamentos com 50% da dose de N

recomendada, maior que o tratamento com 100% da dose de N, embora o mesmo resultado

não tenha sido observado quando uma mistura de linhagens foi utilizada. Ao mesmo tempo, a

biomassa da planta com inoculação de K. pneumoniae isoladamente ou com

Gluconacetobacter diazotrophicus, em uma mistura de espécies, na ausência de N, excedeu

ao tratamento controle sem inoculação, na mesma condição (GOVINDARAJAN et al., 2007).

8

Esses autores puderam demonstrar que a inoculação de uma mistura de bactérias diazotróficas

pode resultar num efeito negativo no crescimento das plantas por causa da competição entre

os microrganismos pela fonte de carbono da planta.

Nos últimos anos a Embrapa Agrobiologia vem desenvolvendo um inoculante, uma

mistura de cinco bactérias diazotróficas para a cultura da cana-de-açúcar. SCHULTZ, et al.

(2010) avaliaram a eficiência deste inoculante nas variedades RB 72454 e RB 867515 com os

tratamentos: a) pedaços de colmos originado de cana-de-açúcar micropropagada inoculada in

vitro, e re-inoculada em campo no plantio; b) cana inoculada somente in vitro; c) cana

adubada com 120 kg ha-1 de N e d) controle. Estes autores avaliaram cana planta e primeira e

segunda soca e observaram que, para a variedade RB 72454 não houve diferença significativa

nos tratamentos, enquanto que para a variedade RB 867515 somente a primeira e segunda

soqueira aumentaram o rendimento em 33,5 e 29,4 Mg ha-1, respectivamente, para os

tratamentos re-inoculados quando comparados ao controle, mas não houve aumento

significativo em relação ao tratamento com adubação de N. Do mesmo modo, PEREIRA, et

al. (2010) verificaram a eficiência agronômica da inoculação e a viabilidade operacional e

econômica para variedade SP80-3280 na segunda colheita. Os tratamentos foram duas doses

de inoculante (1,25 X 108 e 2,5 X 108 UFC mL-1) em associação com quatro doses de N (0,

50, 100 e 150 kg ha-1 de N). A aplicação de 150 kg ha-1 de N e 50 kg ha-1 + uma dose de

inoculante foram as mais econômicas, gerando uma renda de R$660,89 e R$588,56,

respectivamente. A dose de 50 kg ha-1 + uma dose de inoculante resultou em maior

produtividade do que a aplicação de 100 kg ha-1 de N sem inoculação.

Na procura de um melhor veículo para a mistura de inoculantes, SILVA et al. (2009)

avaliaram o efeito da utilização de inoculantes compostos pela mistura de estirpes de

bactérias diazotróficas e por polímeros carboximetilcelulose e amido sobre a FBN em cana-

de-açúcar em Argissolo distrófico de textura média. Os tratamentos com os inoculantes como

mistura de bactérias diazotróficas endofíticas e os polímeros promoveram aumento médio da

produtividade das variedades RB72454 e RB867515 de 50 e 30 Mg ha-1, respectivamente, e

aumento médio da massa da matéria seca da variedade RB867515 de 18 Mg ha1, em

comparação ao controle absoluto, aos 11 meses após a inoculação, não diferindo

significativamente do tratamento controle com nitrogênio mineral.

2.4 Avaliações da Contribuição da FBN

9

2.4.1 Técnicas isotópicas

A contribuição da FBN nas plantas não-leguminosas é comparativamente menor do

que a contribuição nas plantas leguminosas. Nestas últimas, há normalmente a presença de

estruturas morfológicas conhecidas como nódulos, que são resultantes da associação da planta

com bactérias fixadoras do N2 dos gêneros Rhizobium e Bradyrhizobium (FREIRE, 1992). A

contagem e até a coloração dessas estruturas são avaliações indiretas da infecção e atividade

do processo de FBN. As características acima são distintivas da associação das bactérias

fixadoras com as plantas não leguminosas, condicionando que os métodos de avaliação da

contribuição da FBN nestas plantas sejam mais criteriosos do que nas plantas leguminosas.

Para avaliar a contribuição da FBN em plantas cultivadas várias técnicas têm sido utilizadas,

com destaque para a redução de acetileno, diluição isotópica de 15N e abundância natural de 15N.

A redução de acetileno, técnica não isotópica, também tem sido associada com a FBN,

contudo esta técnica apresenta algumas limitações: necessidade de utilização de partes da

planta ou a planta inteira viva e o cálculo da estimativa da fixação biológica de nitrogênio

durante o ciclo todo da cultura.

O isótopo estável do nitrogênio (15N) ocorre na natureza em concentrações mais baixas

que seu homólogo 14N. O uso dos isótopos de N é baseado no fato que a proporção 14N/15N

ocorre naturalmente numa razão quase constante de 273:1 (0,366% de átomos de 15N).

Técnicas baseadas na mensuração das concentrações relativas desses isótopos são úteis para

avaliar vários fenômenos ligados à nutrição nitrogenada das plantas.

O método da diluição isotópica de 15N para medição da FBN tem maior custo e

apresenta dificuldades adicionais para emprego em ensaios de campo devido à necessidade de

marcação de grande volume de solo. Este procedimento não pode ser considerado como

opção para o presente conjunto de experimentos.

Já a técnica da abundância natural para avaliação da FBN é baseada no fato que o N

no solo é enriquecido com isótopo 15N, em relação à proporção de 15N do ar, devido à

discriminação isotópica durante as transformações do N no solo (SHEARER & KOHL,

1992). O N presente nas plantas, absorvido do solo, tende a ter enriquecimento em 15N

semelhante ao do solo. Porém, se o N das plantas tiver origem na FBN, o enriquecimento em 15N será menor, pois este vem da atmosfera (BODDEY et al., 2000).

10

As técnicas isotópicas de 15N são muito úteis para quantificar a contribuição da FBN

associadas as não-leguminosas, e englobam a contribuição da FBN no ciclo completo das

culturas. Especificamente, a técnica baseada na abundância natural de 15N é mais apropriada

para avaliações em sistemas agrícolas e, quando aplicadas adequadamente, os resultados são

mais precisos (BALDANI et al., 2009).

De acordo com SHEARER & KOHL (1986) o uso da técnica de abundância natural de 15N não antecede da aplicação de fertilizantes marcados com 15N, o que diminui o tempo de

trabalho devido à dificuldade de aplicação destes; não ocorre a diminuição da abundância de 15N com o passar do tempo como ocorre com a aplicação de fertilizantes marcados com 15N

devido à diluição com o N da abundância natural do N orgânico do solo que é mineralizado; a

técnica fornece uma estimativa da fixação de N2 por todo o ciclo da cultura e pode ser

mensuradas em tecido vegetal morto. Contudo, a maior desvantagem desta técnica é a

diferença de abundância entre plantas fixadoras de N2 e não-fixadoras que são muito

pequenas. E para tratar com esses pequenos valores convencionou a utilização das unidades

chamadas δ15N expressando em partes por mil (‰) e determinado pela equação (1), tal que a

abundância natural de 15N do ar seja igual a 0,00 ‰:

δ15N (‰) = 1000 × (% átomo15N amostra - 0,3663) / 0,3663 (Equação 1)

A técnica de abundância natural de 15N exige equipamentos de muita sensibilidade e

tornou-se uma técnica largamente aplicada para avaliar a fixação biológica de N2 no campo

devido ao aumento da precisão dos espectrômetros de massa de fluxo continuo (BODDEY, et

al., 2001). A espectrometria de massa é utilizada em análise de isótopos estáveis e baseia-se

no princípio de separação de moléculas gasosas ionizadas de acordo com suas massas quando

essas passam por um campo magnético (BOARETTO, et al., 2004).

2.4.2 Quantificação da contribuição da FBN em plantas não-leguminosas

A abundância natural de 15N tem sido empregada para calcular a contribuição da

fixação de N2 por associação de bactérias com arroz (WATANABE et al., 1987), cana-de-

açúcar (YONEYAMA et al., 1997) e capim-elefante (MORAIS, et al., 2009; MORAIS, et al.,

2011 )

11

A estimativa da FBN é realizada pela técnica da abundância natural de 15N (δ 15N).

Esta técnica é baseada na diferença da abundância natural de 15N entre as plantas fixadoras e

as plantas que obtém N somente do solo, consideradas como plantas de referência.

A proporção de N nas plantas fixadoras de N2 provenientes do ar (%Ndfa) pelo

processo da FBN pode então ser calculada pela equação de SHEARER & KOHL (1986) (eq.

2).

( )Breferência N δ

açúcar-de-cana N δreferência N δ100%Ndfa

15

1515

−×= (Equação. 2)

Onde;

%Ndfa = porcentagem de N proveniente da FBN na planta fixadora;

δ 15N referência = Abundância natural de 15N na planta de referência;

δ 15N fixadora = Abundância natural de 15N na planta fixadora.

O valor de B é uma estimativa da abundância natural de 15N das plantas fixadoras

quando essas crescem totalmente dependentes do processo de FBN. Existe valor B estimado

para as plantas leguminosas. No caso das gramíneas, ainda não foi possível fazer crescer uma

planta cujo fornecimento de N dependa exclusivamente da FBN, por isso, a magnitude do

valor B não é conhecida e atualmente, em vários trabalhos sobre a FBN em cana-de-açúcar,

arroz e capim-elefante, o valor de B é considerado igual a zero (BODDEY et al., 2001)

Assumir um valor zero para B pode subestimar a contribuição da FBN. A importância

do valor B é menos significativa no caso especifico desse projeto, pois a finalidade é avaliar a

contribuição da FBN entre as variedades de cana-de-açúcar crescendo em experimentos de

campo.

A planta de referência apresenta uma abundância natural de 15N muito semelhante ao

do N disponível do solo, enquanto a planta fixadora de N2 apresenta geralmente valores de

abundância de 15N muito menores. Na medida em que a FBN aumenta, o valor de δ 15N tende

a zero (Equação 3) (BALDANI et al., 2009).

( )referência N δ

açúcar-de-cana N δreferência N δ100%Ndfa

15

1515−

×= (Equação 3)

Logo, conhecendo-se o δ 15N acumulado pela planta teste, será possível calcular o total

de N da planta derivado do solo e da FBN; porém segundo YONEYAMA et al (1997), se as

fixadora

fixadora

12

plantas de referência, que no caso desse autor foram plantas invasoras, tiver valores de δ15N

menores do que da cana-de-açúcar, a %Ndfa será considerada zero.

Atualmente, existem dois métodos para avaliar o enriquecimento do δ15N no solo. O

primeiro utiliza plantas invasoras como planta de referencia. Este método foi utilizado por

YONEYAMA et al. (1997) em pesquisas sobre a FBN através da técnica do δ15N no Brasil,

Filipinas e Japão e que mostraram que a contribuição da fixação de N2 para o conteúdo total

de N nas plantas variou de zero a 72% (média de 30%) (YONEYAMA et al., 1997); no Brasil

de zero a 60% (média de 32%) (POLIDORO et al., 2001).

O segundo método avalia a distribuição da abundância natural de 15N no perfil do solo,

de acordo com LEDGARD et al., (1984), que avaliaram a variabilidade no enriquecimento de 15N no perfil de solos de diferentes profundidades (0-5, 5-10, 10-20, 20-40, 40-50 e 50-60 cm)

verificando um aumento no δ15N com a profundidade. Segundo BODDEY et al. (2001) o 15N

enriquecido pode variar com a profundidade do solo e caso as plantas invasoras não explorem

a mesma profundidade do solo da cana-de-açúcar isso poderá refletir em diferenças no δ 15N.

Então, URQUIAGA et al. (2007) aperfeiçoaram este método coletando amostras de solo em

diferentes profundidades, cultivando três espécies de plantas não fixadoras. O δ 15N de

referencia é calculado com a média ponderada do δ 15N. URQUIAGA et al. (2011)

verificaram a contribuição da FBN para nove variedades de cana-de-açúcar utilizando

balanço de N e técnica de abundância natural de 15N em experimentos a campo em

Seropédica-RJ, e mostraram um balanço positivo de N (acima de 60 kg N ha-1.ano-1),

observaram que os valores de δ15N das amostras de folha de cana-de-açúcar foram menores

do que o das plantas de referências, e que houve uma contribuição de N derivado da FBN

variando de 29 a 68% nas variedades comerciais.

. BAPTISTA et al. (2009) avaliaram a variação da abundância de 15N no perfil de solo e

sua influência na estimativa de FBN na cultura de cana-de-açúcar através da técnica de

abundância natural de 15N utilizando como plantas de referência plantas invasoras coletadas

em campo e plantas não fixadoras de N2 cultivadas em vaso com solo de diferentes

profundidades. Estes autores mencionam que a contribuição da FBN em cana-de-açúcar

crescendo no campo, baseada nos valores da abundância natural de 15N de espécies de plantas

invasoras podem subestimar significativamente os valores de FBN, pois representavam a

abundância de 15N da camada mais superficial do solo (0-10 cm) onde os valores de

abundância natural de 15N são sensivelmente menores do que as outras camadas do perfil.

13

Os métodos desenvolvidos para determinar a fixação de N2 por associação de bactérias

não foram exaustivamente testados em condições de campo. E estudos da distribuição da

abundância natural de 15N do perfil do solo são também necessários.

Há vantagens e desvantagens associadas aos diferentes procedimentos usados. A

metodologia utilizada por YONEYAMA et al. (1997) na quantificação da FBN através da

técnica isotópica da abundância natural de 15N tem as vantagens do uso de plantas de

referência crescendo nas mesmas condições em que a cana-de-açúcar e maior rapidez na

avaliação. Porém a variação da contribuição da FBN nas plantas de referência e as diferentes

profundidades ocupadas pelo sistema radicular entre essas plantas e a cana-de-açúcar são

pontos negativos do método. Por outro lado, no procedimento aperfeiçoado por URQUIAGA

et al. (2007) há maior controle das variáveis externas que afetam o desenvolvimento vegetal;

contudo, esta não reproduz as mesmas condições ambientais de campo e demanda maior

tempo para a avaliação. Há poucos dados disponíveis utilizando está metodologia.

Ensaios instalados em cinco locais localizados no Estado de São Paulo adubados ou

não com N, cultivados com três variedades por local, inoculadas e não-inoculadas com

bactérias diazotróficas endofíticas fornecerão importantes informações sobre a nutrição

nitrogenada da cana-de-açúcar. Assim, o projeto visou quantificar a contribuição da FBN em

cana-de-açúcar comparando dois procedimentos envolvendo a determinação da abundância

natural de N (δ15N).

3 MATERIAL E MÉTODOS

3.1 Descrição e Localização das Áreas Experimentais Amostradas

Na avaliação da contribuição da FBN para a nutrição nitrogenada da cana-de-açúcar

foram utilizados dois procedimentos em cinco locais de experimentação.

Em quatro municípios do Estado de São Paulo (Jaú, Santa Maria da Serra, Piracicaba e

Sales Oliveira) foram instalados cinco experimentos (dois experimentos instalados em Sales

Oliveira I e II). O delineamento experimental foi em blocos casualizados com esquema de

parcela subdividida e quatro repetições. Estes experimentos fazem parte de uma rede de

ensaios relacionados ao projeto temático Bioen/Fapesp nº 08/56147-1. Estão sendo testadas

14

variedades de cana-de-açúcar (parcela) (Tabela 1) e tratamentos com N (subparcela)

envolvendo doses e inoculação de bactérias diazotróficas endofíticas. Detalhes desses

experimentos com as variedades de cana-de-açúcar testadas e a descrição dos tratamentos

constam dos anexos I, II, III, IV e V

O quinto local de amostragem localizado no município de Mogi Mirim-SP,

correspondeu a um experimento de campo que faz parte de um projeto de pesquisa da

Fundação Agrisus (PA 719/10 intitulado “Avaliação de resposta a N em cana-de-açúcar

queimada não adubada por três anos” (Tabela 1). Trata-se de um estudo adicional, não

previsto no plano inicial. Este experimento foi instalado na Fazenda Aparecida onde foram

retiradas também amostras de solo e planta para estimar a contribuição da FBN pelos dois

procedimentos aqui testados (Anexo VI).

Os experimentos foram instalados em Jaú-SP, latitude 22o17´47" sul e

longitude: 48o33´28" oeste, altitude de 522 m e precipitação pluviométrica entre 1200 a

1500mm ao ano; Santa Maria da Serra-SP, latitude 22º34'02" sul e a longitude 48º09'38"

oeste, altitude de 495 m e precipitação pluviométrica de 1467mm ao ano; Piracicaba, latitude

22º43'31" sul e longitude 47º38'57" oeste, altitude de 547 m e precipitação pluviométrica

1273mm ao ano; Sales Oliveira-SP, latitude 20º46'19" sul e longitude 47º50'17" oeste, altitude

de 730m e precipitação pluviométrica média de 1426,80 mm ao ano; Mogi Mirim-SP, latitude

22º25'55" sul e longitude 46º57'28" oeste, altitude de 590m e precipitação pluviométrica

média de 1583mm.

Os tipos de solo desses campos experimentais são os seguintes: Jaú/SP, LATOSSOLO

VERMELHO textura média; Santa Maria da Serra/SP, NEOSSOLO QUARTZARÊNICO;

Piracicaba/SP, ARGISSOLO VERMELHO AMARELO textura argilosa; Sales de

Oliveira/SP, LATOSSOLO VERMELHO textura argilosa e Mogi Mirim/SP, NITOSSOLO

VERMELHO Eutroférrico (EMBRAPA, 2006).

15

Tabela 1. Variedade de cana-de-açúcar utilizadas nos experimentos com doses de N e inoculação de bactérias diazotróficas.

Variedade Códigos para

adaptação ambiental

Características das variedades

Faz. Aparecida/Mogi Mirim-SP

RB 72-454 B2-D1 Rústica e estável em diferentes ambientes

Polo Centro Oeste da APTA/Jaú-SP

SP 81-3250 B2-D1 Rústica e estável em diferentes ambientes

IACSP 95-5000 A1-C2 Responsiva ao N

RB 85-5536 A1-C2 Responsiva ao N

Faz. Itaúna/Santa Maria da Serra-SP

SP 81-3250 B2-D1 Rústica e estável em diferentes ambientes

RB 93579 B2-D1 Rústica e estável em diferentes ambientes

RB 86-7515 B2-D1 Rústica e estável em diferentes ambientes

Polo Centro Sul da APTA/Piracicaba-SP

SP 81-3250 B2-D1 Rústica e estável em diferentes ambientes

IAC 87-3396 B2-D1 Rústica e estável em diferentes ambientes

CTC 14 A1-C2 Responsiva ao N

Faz. Nova Aliança/1º Experimento/Sales Oliveira-SP

SP 81-3250 B2-D1 Rústica e estável em diferentes ambientes

RB 85-5536 A1-C2 Responsiva ao N

IACSP 95-5000 A1-C2 Responsiva ao N

Faz. Nova Aliança/2º Experimento/Sales Oliveira-SP

SP 81-3250 B2-D1 Rústica e estável em diferentes ambientes

RB 86-7515 A1-C2 Rústica e estável em diferentes ambientes

IACSP 93-3046 A1-C2 Rústica e estável em diferentes ambientes

As áreas experimentais foram tratadas com herbicidas. No experimento de Piracicaba

foi utilizado a mistura de Gamit (clomazone) + Goal (oxyfluorten) aplicado em pré-plantio

incorporado (ppi); em Jaú e Itaúna foi aplicado 2,4 D em pré-plantio, em Mogi-Mirim

Hexaron (Hexazinona+Diuron) logo após a colheita, em área total.

16

3.2 Método 1 - Determinação do δ 15N em Plantas Invasoras

As amostras das plantas de referência (plantas invasoras) foram colhidas em todos os

locais de experimentação de acordo com a idade da cana-de-açúcar, entre 10 e 14 meses na

cana-planta (experimentos de Jaú, Santa Maria da Serra, Piracicaba e Sales Oliveira I e II) e

entre 8 e 10 meses na cana-soca (Mogi Mirim). A parte aérea de três espécies de plantas

invasoras foi amostrada em cada bloco, dentro das parcelas do tratamento sem aplicação de N

via fertilizante.

As plantas coletadas foram: Cyperus esculentus L., Digitaria sanguinalis (L.) Scop e

Euphorbia heterophylla L., em Mogi-Mirim; Digitaria sanguinalis (L.) Scop, Eleusine indica

(L.) Gaertn e Commelina benghalensis L., em Jaú; Digitaria sanguinalis (L.) Scop,

Chamaesyce hyssofolia (L.) Small e Cyperus esculentus L., em Santa Maria da Serra;

Digitaria sanguinalis (L.) Scop, Ipomoea triloba L. e Chamaesyce hyssofolia (L.) Small, em

Piracicaba; Chamaesyce hyssofolia (L.) Small, Conyza spp e Digitaria sanguinalis (L.) Scop,

em Sales Oliveira (experimentos I e II).

As amostras do material vegetal foram secas em estufas de circulação forçada de ar

(60ºC/ 72 horas) e posteriormente moídas em moinho tipo Wiley e passadas em peneira com

malha de 0,853 mm (20 mesh ABNT). As plantas de referência foram submetidas à análise da

concentração total de N (BATAGLIA et al, 1983). A amostra restante do material vegetal foi

moída em moinho tipo bola e passada em peneira com malha de 0,150 mm (100 mesh ABNT)

para determinação do δ 15N em espectrômetro de massa ANCA-SL (Europa Scientific, Crewe,

UK) no laboratório do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA) utilizando de 3 a 5

mg do material vegetal. Por ser a ordem de grandeza dos valores de δ15N muito pequena, os

resultados das amostras de material vegetal foram expressos em valor de átomos de 15N em

excesso por mil (δ ‰), utilizando N2 atmosférico como o padrão (SHEARER & KOHL,

1992).

3.2.1 Amostragem de folha de cana-de-açúcar

A amostragem de folha foi realizada na fase de maior acumulo de N, entre 10 e 14

meses na cana-planta (experimentos de Sales Oliveira I e II, Jaú, Santa Maria da Serra e

Piracicaba) e entre 8 e 10 meses na cana-soca (Mogi Mirim). Foram coletadas de 20 a 30

17

folhas por parcela nos tratamentos controle com e sem inoculação (N0 e N0+I) em cada um

dos seis experimentos. A folha diagnóstica considerada foi à folha +1, primeira folha de cima

para baixo com lígula visível (RAIJ et al., 1996). Essas folhas foram cortadas em três partes, e

o terço médio sem a nervura central foi usado na análise.

As amostras foram secas em estufa com circulação forçada de ar a 65 ºC até atingirem

peso constante. Foram então moídas em moinho tipo Wiley e passadas em peneira com malha

de 0,853 mm (20 mesh ABNT). A amostra foi então analisada para determinação da

concentração total de N (BATAGLIA et al, 1983). A amostra restante do material vegetal das

folhas diagnóstica foi moída em moinho tipo bola e passadas em peneira com malha de 0,150

mm (100 mesh ABNT) para determinação do δ 15N em espectrômetro de massa como

mencionado anteriormente.

3.3 Método 2 - Determinação do δ 15N pela distribuição da abundância natural de 15N

disponível as plantas no perfil do solo

3.3.1 Amostragem de solo

A amostragem de solo nas parcelas do tratamento controle (sem aplicação de N via

fertilizante) em cada um dos quatro blocos foi realizada em Sales Oliveira em 27/01/2010 e

29/05/2009, no Experimento I e no Experimento II, respectivamente. Em Jaú, Santa Maria da

Serra, Piracicaba e Mogi Mirim as datas de amostragem de solo foram, na sequencia,

19/10/2010, 20/10/2010, 09/11/2010 e 30/11/2010. Assim, o procedimento segundo

LEDGARD et al. (1984) foi adotado para analisar a mudança da abundância natural 15N

disponível para as plantas com a profundidade do solo.

Em Sales Oliveira nos dois experimentos a coleta de solo foi feita próximo as parcelas

com tratamento controle através da abertura de uma pequena trincheira de 80 cm de

profundidade no carreador, de onde se retiraram monólitos de solo com quantidade necessária

para preencher três vasos com capacidade de 1,5 dm3 de cada uma das seguintes camadas 0-

10; 10-20; 20-40; 40-60 e 60-80 cm nos quatro bloco. Esse esquema de amostragem

pressupõe que a área experimental seja homogênea, e que a área do carreador, não adubada,

seja representativa da parcela do tratamento controle para a determinação da abundância

natural de δ 15N.

18

Nos demais locais optou-se por amostrar o solo com o auxílio de uma cavadeira nas

três entrelinhas centrais de cada parcela do tratamento controle. As camadas foram as mesmas

de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-80 cm de profundidade. Novamente coletou-se solo

suficiente para preencher três vasos com capacidade para 1,5 dm3 em cada uma das camadas e

em cada um dos quatro blocos.

As quantidades de solo coletado nos seis campos experimentais foram secas,

destorroadas e passadas em peneira de 2,00 mm (10 mesh ABNT) para compor a terra fina

seca ao ar (TFSA). Uma subamostra de mais ou menos 300 g de TFSA de cada profundidade,

e de cada experimento foi retirada e analisada quimicamente segundo metodologia descrita

em RAIJ et al. (2001) (Tabela 2).

19

Tabela 2 – Resultados da análise de solo para avaliação da fertilidade nos experimentos de Piracicaba, Santa Maria da Serra, Jaú, Mogi Mirim e Sales Oliveira em diferentes profundidades (Continuação).

Experimento Profundidade N-NH4+ N-NO3- M.O. pH P K Ca Mg H+Al S.B. C.T.C. V S

cm mg kg-1 g dm-3 mg dm-3 ----------------mmolc dm-3-------------- % mg dm-3

Mogi Mirim 0-10 8,2 9,9 36 4,7 57 2,7 20 4 47 28 74 37 61 Mogi Mirim 10-20 6,8 7,4 32 4,9 35 1,2 22 6 42 29 71 41 61 Mogi Mirim 20-40 5,3 3,8 23 5,2 5 1,0 24 5 31 30 61 49 108 Mogi Mirim 40-60 6,3 2,0 22 5,3 2 0,2 14 3 31 17 48 36 200 Mogi Mirim 60-80 5,0 1,2 17 5,6 3 < 0.1 10 4 25 14 39 35 157

Jaú 0-10 2,6 10,3 21 5,0 11 1,1 20 8 20 29 50 59 5 Jaú 10-20 2,1 7,6 14 4,4 8 1,3 13 4 22 18 40 44 12 Jaú 20-40 4,2 5,6 18 4,6 20 1,3 17 5 22 23 46 51 14 Jaú 40-60 6,2 11,6 12 4,0 3 0,7 7 2 28 10 38 26 21 Jaú 60-80 3,8 9,5 11 4,0 3 1,4 16 3 31 20 51 39 29

Sta Maria da Serra 0-10 6,3 2,9 13 5,0 9 0,8 13 6 15 20 35 58 7 Sta Maria da Serra 10-20 4,5 3,8 13 5,0 28 1,1 19 6 15 26 41 64 11 Sta Maria da Serra 20-40 3,5 3,5 11 5,2 12 1,2 15 7 13 24 37 64 14 Sta Maria da Serra 40-60 4,4 1,2 10 4,7 17 0,4 8 3 18 12 30 40 15 Sta Maria da Serra 60-80 4,4 1,9 8 4,2 3 0,3 5 2 18 7 25 26 15

Piracicaba 0-10 8,4 18,1 27 5,7 10 3,0 42 24 25 69 94 73 7 Piracicaba 10-20 10,3 13,5 25 5,7 9 2,5 40 26 22 68 91 75 8 Piracicaba 20-40 6,8 13,1 23 5,2 6 2,1 31 18 31 51 82 62 21 Piracicaba 40-60 7,1 11,5 16 4,5 2 0,8 18 8 42 27 69 38 30 Piracicaba 60-80 7,2 6,9 13 4,5 1 1,0 19 6 38 26 64 40 28

N-NH4+ e N-NO3

- - nitrogênio inorgânico – Bremner e Keeney (1966); MO – matéria orgânica – Walkley e Black (1934); pH em CaCl2 – Schofield e Taylor (1955); P, K, Ca e Mg – Extrator Resina – Raij e Quaggio (1983); H+Al – acidez total – estimada pelo pHSMP – Quaggio et al. (1985); SB – soma de bases – SB=K+Ca+Mg; CTC – capacidade de troca de cátions - CTC=SB+(H+Al); V – saturação por bases – V=(SB/T)*100; S-SO4

2- – enxofre na forma de sulfato – Hoeft, et al. (1973). *

20

Tabela 2 - ......Continuação.

Experimento Profundidade N-NH4+ N-NO3- M.O. pH P K Ca Mg H+Al S.B. C.T.C. V S

Cm mg kg-1 g dm-3 mg dm-3 mmolc dm-3 % mg dm-3

Sales OLiveira 0-10 8,9 25,3 32 5,2 18 2,3 34 9 42 46 88 73 * Sales OLiveira 10-20 7,0 12,9 30 5,2 5 0,5 21 5 42 26 69 75 * Sales OLiveira 20-40 4,7 7,6 25 5,2 5 0,6 15 4 38 19 57 62 * Sales OLiveira 40-60 3,2 2,9 20 5,6 1 0,4 9 2 31 11 42 38 * Sales OLiveira 60-80 3,9 1,8 19 6,0 2 0,3 8 2 25 10 35 40 * N-NH4

+ e N-NO3- - nitrogênio inorgânico – Bremner e Keeney (1966); MO – matéria orgânica – Walkley e Black (1934); pH em CaCl2 – Schofield e Taylor (1955);

P, K, Ca e Mg – Extrator Resina – Raij e Quaggio (1983); H+Al – acidez total – estimada pelo pHSMP – Quaggio et al. (1985); SB – soma de bases – SB=K+Ca+Mg; CTC – capacidade de troca de cátions - CTC=SB+(H+Al); V – saturação por bases – V=(SB/T)*100; S-SO4

2- – enxofre na forma de sulfato – Hoeft, et al. (1973). *

21

3.3.2 Instalação do ensaio em casa-de-vegetação com as espécies de referência

Para cada um dos experimentos de campo foi instalado um ensaio de casa-de-

vegetação. A incubação do solo com calcário foi realizada durante 20 dias visando corrigir a

saturação de bases a 60 % (nas profundidades com V<60% segundo a Tabela 2) para cultivo

do sorgo (Sorghum bicolor), azevém (Lolium perenne) e repolho (Brassica oleracea capitata)

(Figura 1). Foram semeadas as seguintes quantidades por vaso: 14 sementes de sorgo (0,57 g

vaso-1), 24 sementes de repolho (0,12 g vaso-1) e 2,0 g vaso-1 de azevém. A adubação de

semeadura das espécies vegetais cultivadas nos vasos foi composta de 200 mg dm-3 de P, 150

mg dm-3 de K (K2SO4), 40 mg dm-3 de Ca (Ca(HPO4)), 30 mg dm-3 de Mg (MgSO4.7H2O), 70

mg dm-3 de S, 1 mg dm-3 de B(H3B03), 5 mg dm-3 de Cu (CuSO4.5H2O), 3 mg dm-3 de Mn

(MnSO4.H2O) e 2 mg dm-3 de Zn (ZnSO4.7H2O). Depois de uma semana foi retirado o

excesso de plantas por vaso. As adubações com potássio foram parceladas no plantio e aos 15

e 30 dias com K2HPO4 após a emergência das plantas (Figura 2).

Figura 1 - Incubação do solo com calcário.

22

Figura 2 - Visão Geral do experimento.

Como a correção do solo geralmente aumenta a disponibilidade de N para as plantas,

um teste adicional foi realizado para avaliar se a adição de calcário interferia na abundância

natural de 15N do N disponível. Para tal, foi instalado um ensaio com amostras de solo sem

correção da acidez (quando a saturação por bases era menor que 40% da CTC) e nessas

mesmas amostras corrigidas com calcário até atingir a saturação de bases de 60 %. Este teste

foi realizado somente com o sorgo como planta de referência e nas amostras coletadas em

Mogi Mirim nas profundidades de 0-10 e 10-20 cm, em Jaú nas profundidades de 40-60 e 60-

80 cm, e em Santa Maria da Serra nas profundidades de 40-60 e 60-80 cm.

No ensaio com o solo coletado no 2º Experimento em Sales Oliveira, o período de

cultivo das espécies foi superior a 40 dias tendo as plantas apresentado forte sintoma de

deficiência de N, este experimento foi conduzido num período anterior ao início desse

trabalho. Para o solo coletado no 1º Experimento de Sales Oliveira, o ensaio foi instalado em

05/06/2011 e conduzido por um período de 40 dias, quando as plantas mostraram sintomas de

deficiência de N, e colhido em 15/08/2011. Para os ensaios conduzidos com os solos

coletados nos experimentos de Jaú, Santa Maria da Serra, Piracicaba e Mogi Mirim o período

de cultivo foi em torno de 62 dias (Figura 3 a Figura 5), correspondendo o período de

01/02/2011 a 03/04/2011.

23

Figura 3 - Cultura do repolho semeada em solo das localidades Mogi Mirim, Jaú, Santa Maria da Serra e Piracicaba em 60-80 cm de profundidade.

Figura 4 - Cultura do azevém semeada em solo das localidades Mogi Mirim, Piracicaba, Santa Maria da Serra e Jaú em 60-80 cm de profundidade.

Figura 5 - Cultura do Sorgo semeada em solo das localidades Mogi Mirim, Jaú, Santa Maria da Serra e Pracicaba em 60-80 cm de profundidade. Observação: Vaso de Piracicaba com 14 dias a menos.

Sta. Maria

Sta. Maria

Sta. Maria

24

Amostras de semente das três espécies de plantas de referência cultivadas nestes

ensaios foram retiradas para análise da concentração total de nitrogênio (BATAGLIA et al,

1983). Os resultados são apresentados na Tabela 3 e mostram que as sementes de repolho

apresentaram teor maior de nitrogênio do que as demais, porém como são sementes pequenas

(peletizadas para facilitar o plantio) a quantidade acumulada de N fornecida foi a menor.

Tabela 3 - Teor de N nas sementes de sorgo, repolho e azevém.

Sementes N-Total N máximo adicionado

com as sementes

g kg-1 mg vaso-1 Sorgo

17,0 9,7

Repolho 51,1

6,1

Azevém 15,6

31,2

3.3.3 Colheita dos ensaios e análises químicas

A colheita dos ensaios foi realizada após as plantas apresentarem sintoma de

deficiência de N na parte aérea, mostrando que o teor de N disponível do solo em cada uma

das profundidades havia praticamente exaurido. O número de plantas por vaso foi contado e a

parte aérea cortada rente a superfície do solo. As raízes foram também separadas do solo e

coletadas.

As amostras do material vegetal das plantas foram secas em estufas de circulação

forçada de ar até atingirem peso constante (60 ºC/72 horas). As partes das plantas foram

pesadas para obter a massa seca da parte aérea (MSPA) e da raiz (MSRaiz). Posteriormente as

amostras de material vegetal foram moídas em moinho tipo Wiley e passadas em peneira com

malha de 0,853 mm (20 mesh). As amostras da parte aérea das plantas foram analisadas para

concentração total de N (Bataglia et al, 1983). A quantidade de N extraído foi calculada em

função da MSPA para o sorgo, repolho e azevém. A amostra restante do material vegetal foi

moída em moinho tipo bola e passada em peneira com malha de 0,150 mm (100 mesh) para

determinação do δ 15N em espectrômetro de massa.

25

Segundo método proposto por BREMNER & KEENEY (1966) o solo de cada vaso foi

analisado para N-NH4+ e N-NO3

- no final do período de cultivo das plantas (CANTARELLA

& TRIVELIN, 2001).

3.4 Quantificação da Contribuição da FBN

Nos seis experimentos de campo estimou-se a contribuição da FBN em variedades de

cana-de-açúcar inoculadas ou não com bactérias diazotróficas endofíticas (Gluconacetobacter

diazotrophicus, Herbaspirillum seropedicae, Herbaspirillum rubrisubalbicans, Azospirillum

amazonense e Burkholderia tropica) utilizando dois métodos: 1) o que utiliza os valores de

δ15N das plantas invasoras como referência para estimativa da FBN (Método 1) e, 2) o que

utiliza a distribuição da abundância de 15N disponível as plantas no perfil do solo (Método 2).

No método 2 é realizado o cultivo em vaso com plantas de referência em diferentes camadas

do solo.

No método 2 que leva em consideração a distribuição da abundância natural de 15N

disponível as plantas no perfil do solo, utilizou-se dois procedimentos para estimar o peso

relativo do δ15N nas camadas do solo, simulando as raízes que removeram todo N disponível

as plantas numa profundidade de 80 cm.

No primeiro procedimento, calculou-se uma média para o δ15N de referência levando

em consideração abundância natural 15N (δ15Np) e o N-Total acumulado (NTp) pelas plantas

de referência crescendo em cada camadas de solo (Equação 4), segundo URQUIAGA et al.

(2011)

δ15N de referência = Σ (δ15Np* NTp)/Σ(NTp) (Equação 4)

Onde:

p indica a profundidade das camadas;

NTp, N-Total acumulado obtido pela quantidade da matéria seca multiplicada pelo

teor de N-total.

No segundo procedimento, optou-se por ponderar o valor de δ15N de cada camada em

relação à porcentagem de raiz de cana-de-açúcar presente nas diferentes camadas do perfil do

solo (0-80 cm) para determinação do δ15N de referência (Equação 5). A porcentagem do

sistema radicular em cada camada de solo foi estimada com base na média dos valores obtidos

26

nos trabalhos de OTTO (2007), VASCONCELLOS et al. (2003) e VASCONCELLOS et al.

(2007) (Tabela 4).

δ15N de referência = (δ15Nrp* %R0-10)+ (δ15Nrp* %R10-20)+ (δ15Nrp* %R20-40)+ (δ15Nrp*

%R40-60)+ (δ15Nrp* %R60-80) (Equação 5).

Onde %R indica a % do sistema radicular da cana-de-açúcar que ocupa a camada

especificada de solo. O subscrito após %R indica a profundidade considerada (Tabela 4).

Tabela 4 – Porcentagem da distribuição do sistema radicular em cada camada do solo com base na média dos valores obtidos nos trabalhos de OTTO (2007), VASCONCELLOS et al. (2003) e VASCONCELLOS et al. (2007)

Profundidade Distribuição do sistema radicular

cm %

0-10 29

10-20 24

20-40 24

40-60 13

60-80 10

A proporção de N nas plantas fixadoras de N2 provenientes do ar (%Ndfa) pelo

processo da FBN pode então ser calculada pela equação de Shearer & Kohl (1986) (Equação

6).

( )Breferência N δ

açúcar-de-cana N δreferência N δ100%Ndfa

15

1515

−×= (Equação 6)

Onde;

%Ndfa = porcentagem de N proveniente da FBN na planta de cana-de-açúcar;

δ 15N referência = Abundância natural de 15N na planta de referência;

δ 15N cana-de açúcar = Abundância natural de 15N na planta de cana-de-açúcar.

3.5 Análise Estatística

27

Os resultados foram analisados quanto à normalidade da distribuição de freqüência

usando os testes Shapiro-Wilk e Kolmogorov-Smirnov. A análise de variância foi realizada

para testar os efeitos das variedades de cana-de-açúcar dos tratamentos (com em sem

inoculação) e da interação entre eles. Utilizou-se o pacote estatístico SAS (2004). Para o teste

de comparação de médias foi utilizado o teste Tukey ao nível de 10% de significância

somente para o efeito significativo de variedades, pois para os tratamentos e a interação

(tratamentos dentro de variedades) o teste F foi suficiente.

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 Método 1 - Determinação do δ 15N nas plantas invasoras

Neste método as plantas de referência são as próprias plantas invasoras coletadas nos

experimentos para estimar a abundância de 15N do N do solo disponível às plantas, já que as

mesmas encontram-se sujeitas às mesmas condições ambientais que a cana-de-açúcar. Assim,

o valor de δ15N observado em plantas que utilizam somente o N do solo pode ser usado como

referência para comparar com o δ15N da cana-de-açúcar. Por esse procedimento, também

testaram variedades de cana-de-açúcar com e sem inoculação de bactérias diazotróficas

endofíticas para verificar a contribuição das mesmas ao processo de FBN.

O teor total de N nas amostras do material vegetal das plantas invasoras foi menor no

experimento de Santa Maria da Serra (Tabela 5), por se tratar de um Neossolo quartzarênico

com teor de argila de 6,7 e 7,1% e teor de areia de 91,3 e 90,4%, nas camadas de 0-20 e 20-40

cm, respectivamente. Além disso, o teor de MO desse local variou entre as profundidades de 8

a 13 g dm-3 (Tabela 2), portanto apresenta um baixo estoque natural de N. Em termos de

média do valor de δ15N das três espécies de plantas invasoras coletadas em cada local foram

encontrados os seguintes resultados: no município de Mogi-Mirim 2,83‰, no município de

Jaú 4,56‰, no município de Santa Maria da Serra 1,74‰, no município de Piracicaba 6,47‰

e no município de Sales Oliveira, os experimentos I e II foram 1,34‰ e 1,58‰,

respectivamente (Tabela 5). Os valores médios de δ15N da cana-de-açúcar com e sem

inoculação foram: 2,6‰ em Mogi-Mirim, 4,7‰ Jaú, 1,6‰ em Santa Maria da Serra, 6,4‰

em Piracicaba e 7,6‰ e 9,7‰ em Sales Oliveira nos experimentos I e II, respectivamente.

28

Tabela 5 - Teor de N-Total e abundância natural de 15N na parte aérea de plantas invasoras (média de 4 repetições) em diferentes localidades.

Localidade Nome Científico Nome Comum N-Total δ15N

g kg -1 ‰

Mogi Mirim-SP Cyperus esculentus L. tiririca 12,0 3,16±0,39(2)

Digitaria sanguinalis (L.) Scop capim-colchão 21,4 2,74±0,31

Euphorbia heterophylla L. amendoim-bravo 21,8 2,58±0,13

Jaú-SP Digitaria sanguinalis (L.) Scop capim-colchão 22,4 5,09±0,21

Eleusine indica (L.) Gaertn pé-de-galinha 22,8 4,84±0,52

Commelina benghalensis L. trapoeraba 24,3 3,74±0,28

Sta Maria da Serra-SP

Digitaria sanguinalis (L.) Scop capim-colchão 12,3 1,96±0,15

Chamaesyce hyssopifolia (L.) Small erva de santa

luzia 10,5 1,21±0,04

Cyperus esculentus L. tiririca 10,6 2,07±0,51

Piracicaba-SP

Digitaria sanguinalis (L.) Scop capim-colchão 28,7(1) 6,35±0,29

Ipomoea triloba L. corda-de-viola 31,2 7,24±0,26

Chamaesyce hyssopifolia (L.) Small erva de santa

luzia 22,4(1) 5,81±0,28

Sales I Chamaesyce hyssopifolia (L.) Small

erva de santa luzia 16,3

0,94±0,08

Conyza spp buva 20,9 1,79±0,23 Digitaria sanguinalis (L.) Scop capim-colchão 12,6 1,28±0,12

Sales II Chamaesyce hyssopifolia (L.) Small

erva de santa luzia 20,7

0,94±0,08

Conyza spp buva 32,3 1,95±0,55 Digitaria sanguinalis (L.) Scop capim-colchão 17,2 1,85±0,19

(1) média de três repetições; (2) média±erro padrão.

4.2 Método 2 - Determinação do δ 15N de referência de acordo com a distribuição do

δ15N disponível as plantas presente no perfil do solo

Os resultados da avaliação do N inorgânico do solo, produção de massa de matéria

seca, N total, acúmulo de N e δ 15N nas plantas de referência em função da profundidade

foram discutidos separadamente nos subtopicos abaixo.

29

4.2.1 Análises de N inorgânico no solo dos experimentos

As plantas cultivadas nos vasos foram colhidas quando mostraram sintomas nítidos de

deficiência de N na parte aérea; além disso, as amostras de solo dos vasos foram analisadas

para N inorgânico (N-NH4+ e N-NO3-) após o cultivo das plantas (Tabela 6 e Tabela 7). Esses

dados mostram que o solo foi praticamente esgotado em sua disponibilidade de nitrogênio

após o cultivo e indicam que o objetivo de fazer com que as plantas de referência

absorvessem o N disponível no solo foi atingido.

30

Tabela 6 - Teores de N inorgânico em amostra de solo dos experimentos de Mogi-Mirim, Jaú, Santa Maria da Serra, Piracicaba e Sales Oliveira (I e II) após cultivo em casa-de-vegetação com três plantas de referência.

Sorgo Azevém Repolho Profundidade N-NH4

+(1) N-NO3-(1) N-NH4

+ N-NO3- N-NH4

+ N-NO3-

cm mg kg-1 Mogi-Mirim

0-10 1,2±0,8(1) 0,0±0,3 2,8±0,6 0,8±0,7 - - 10-20 1,2±0,9 0,0±0,5 3,1±0,6 0,6±0,2 0,0±0,5 0,0±0,3 20-40 2,5±0,8 0,0±0,3 3,1±1,4 1,3±0,2 0,4±0,3 0,0±0,2 40-60 2,6±0,8 0,0±0,9 5,7±2,0 1,2±0,3 0,5±0,5 0,0±0,3 60-80 0,0±2,5 0,0±0,4 3,4±0,3 0,6±0,3 1,2±0,3 0,0±0,1

Jaú-SP 0-10 0,0±1,3 0,0±0,6 0,0±0,5 0,0±0,2 0,0±0,5 0,0±0,2

10-20 0,1±0,5 0,0±0,7 0,0±0,3 0,0±0,4 0,0±0,2 0,0±0,1 20-40 0,0±2,8 0,0±0,4 0,0±0,5 0,0±0,2 0,0±0,6 0,0±0,3 40-60 0,0±1,8 0,0±1,6 1,3±0,9 0,0±0,3 0,0±0,5 0,0±0,2 60-80 4,4±0,2 0,5±0,2 2,4±0,9 0,0±0,3 0,0±0,6 0,0±0,3

Santa Maria da Serra-SP 0-10 4,7±1,0 1,0±0,2 0,2±1,1 0,0±0,2 0,4±0,3 0,0±0,2

10-20 5,3±0,4 0,8±0,4 0,0±0,3 0,0±0,1 0,4±0,5 0,0±0,3 20-40 3,1±0,6 0,5±0,2 0,0±1,1 0,0±0,2 1,7±0,3 0,0±0,1 40-60 4,6±1,3 0,9±0,2 0,0±0,7 0,0±0,2 0,0±0,3 0,0±0,2 60-80 2,4±0,8 0,4±0,3 0,6±0,6 0,0±0,2 0,0±0,4 0,0±0,2

Piracicaba-SP 0-10 - - 1,5±0,2 0,5±2,2 3,2±1,0 0,0±0,5

10-20 0,0±0,7 0,0±0,4 2,1±0,2 1,3±0,2 1,0±0,5 0,0±0,2 20-40 0,0±0,8 0,0±0,4 3,8±0,7 0,9±0,6 0,0±0,4 0,0±0,2 40-60 1,4±0,6 0,7±0,3 2,9±0,3 0,6±0,3 0,5±0,4 0,0±0,2 60-80 0,0±0,4 0,0±0,2 3,3±0,4 1,2±0,1 0,0±0,6 0,0±0,3

Sales Oliveira I 0-10 3,2±2,7 0,0±1,5 7,0±0,7 0,8±0,4 7,8±0,7 1,3±1,4

10-20 5,8±1,0 1,6±0,2 5,8±0,4 3,4±1,2 7,9±0,9 3,1±2,3 20-40 5,0±0,8 0,9±0,2 9,5±0,5 0,9±0,3 6,5±3,1 0,8±0,3 40-60 6,8±0,9 1,9±0,4 7,4±0,3 1,6±0,2 7,2±1,0 1,7±0,5 60-80 6,8±0,5 1,9±0,4 8,5±0,6 2,3±0,3 3,6±0,7 1,2±0,4

- dados não obtidos; (1) média de quatro repetições; (2) média de quatro repetições±erro padrão

31

Tabela 7 - Teor de N inorgânico em solos corrigidos e não corrigidos após cultivo em casa-de-vegetação com sorgo.

Local Profundidade Tratamento Sorgo N-NH4

+(1) N-NO3-(1)

cm mg kg-1 Mogi Mirim 0-10 com calagem 1,2±0,8 0,0±0,3

0-10 sem calagem 0,0±1,0 0,0±0,5 10-20 com calagem 1,2±0,9 0,0±0,5 10-20 sem calagem 1,5±0,4 0,0±0,4

Jaú 40-60 com calagem 0,0±1,3 0,0±0,6 40-60 sem calagem 3,2±0,5 0,3±0,4 60-80 com calagem 4,4±0,5 0,5±0,7 60-80 sem calagem 4,3±1,2 0,9±0,3

Santa Maria da Serra 40-60 com calagem 4,6±1,0 0,9±0,2 40-60 sem calagem 1,6±0,7 0,0±0,3 60-80 com calagem 2,4±0,4 0,4±0,4 60-80 sem calagem 3,0±0,8 0,6±0,4

(1) média de quatro repetições; (2) média de quatro repetições±erro padrão

4.2.2 Produção de matéria seca e acúmulo de N na parte aérea das plantas cultivadas

em vasos

Os dados de matéria seca da parte aérea (MSPA), matéria seca de raiz (MSRaiz),

matéria seca total (MST), concentração e quantidade de N acumulado foram analisados para

cada local (Tabela 8 a Tabela 13), com exceção aos experimentos de Sales Oliveira que não

foram determinados a MSRaiz por terem sido conduzidos num período anterior ao início

desse trabalho.

No solo de Santa Maria da Serra, as espécies cultivadas azevém, repolho e sorgo

apresentaram uma menor produção de matéria seca (Tabela 10), provavelmente por tratar-se

de um Neossolo quatzarênico com baixo estoque de N (Tabela 2). No solo dos experimentos

de Sales Oliveira houve uma maior produção de MSPA, principalmente o repolho em Sales

Oliveira I (Tabela 12) e o sorgo no experimento de Sales Oliveira II (Tabela 13).

Houve uma diminuição nos valores das variáveis em relação à profundidade das

camadas de solo coletada, principalmente no solo de Sales Oliveira (experimentos I e II)

(Tabela 12 e Tabela 13, respectivamente) devido à redução da quantidade de N do solo

disponível as plantas.

32

Nos experimentos de Mogi-Mirim (Tabela 8), Jaú (Tabela 9), Santa Maria da Serra

(Tabela 10) e Piracicaba (Tabela 11) a coleta de solo para a instalação do experimento em

casa-de-vegetação foi realizado quando as plantas de cana-de-açúcar estavam crescendo,

porém não se atentou para a possibilidade das áreas apresentarem efeito residual da aplicação

de herbicida. O efeito na redução da produção de matéria seca e o atraso no cultivo não

afetaram a determinação da abundância natural de 15N do N disponível das plantas, pois as

quantidades de matéria seca obtidas com o experimento foram suficientes para realizar a

determinação do δ15N. A limitação no crescimento das plantas teste foi mais intensa na

camada 0-10 cm nas amostras de solo de Mogi Mirim cultivado com repolho (Tabela 8) e nas

amostras de Piracicaba cultivados com sorgo (Tabela 11). Nesses casos, as culturas foram

replantadas posteriormente, quando o efeito do herbicida diminuiu, contudo, não houve

produção de matéria seca suficiente para a determinação do δ15N somente nesta camada.

Nos experimentos de Mogi Mirim, Jaú, Santa Maria da Serra e Piracicaba (Tabela 8 a

Tabela 11) a produção de matéria seca das culturas azevém e do repolho foram inferiores à do

sorgo, provavelmente devido à presença de herbicida nas camadas superficiais, mostrando

uma tendência a maiores produções de matéria seca em profundidade.

33

Tabela 8 - Quantidade de matéria seca da parte aérea (MSPA), matéria seca da raiz (MSRaiz), matéria seca total (MST), teor de N-total e N acumulado na parte aérea para as culturas sorgo, repolho e azevém cultivadas em casa-de-vegetação em solo do experimento de Mogi-Mirim .

Profundidade MSPA MSRaiz MSTotal N N acumulado na parte aérea

cm g vaso -1 g kg -1 mg vaso -1 Azevém

0-10 1,2 AB(1) 0,8 A 2,1 A 25,8 A 30,1 A 10-20 1,7 A 1,4 A 3,1 A 13,5 B 22,6 B 20-40 1,7 A 1,4 A 3,1 A 13,8 B 23,4 AB 40-60 1,2 AB 1,1 A 2,3 A 14,4 B 17,6 B 60-80 1,0 B 1,1 A 2,0 A 10,8 B 10,2 C Média 1,36 1,18 2,53 15,65 20,8 F prof 5,29 1,97 3,15 13,47 14,8 Pr > F 0,01 0,17 0,05 0,00 0,00

CV (%) 17,97 30,50 22,24 20,03 16,53 Repolho

0-10 - - - - - 10-20 1,5 0,5 1,9 22,5 32,4 20-40 2,4 0,8 3,2 13,6 32,3 40-60 1,7 0,6 2,3 19,6 28,8 60-80 0,9 0,3 1,2 21,3 19,4 Média 1,6 0,6 2,2 19,3 28,2

Sorgo 0-10 2,8 B 1,3 BC 4,2 B 13,6 A 35,5 A

10-20 4,8 A 2,8 A 7,6 A 4,6 B 22,1 B 20-40 4,5 A 2,5 A 7,0 A 4,2 B 19,0 B 40-60 4,0 A 2,1 AB 6,1 A 4,3 B 17,2 B 60-80 2,5 A 1,3 C 3,8 A 4,4 B 10,9 C Média 3,73 1,99 5,72 6,21 20,94 F prof 6,31 6,06 6,58 12,25 45,80 Pr > F 0,01 0,01 0,01 0,00 0,00

CV (%) 14,39 20,54 16,01 36,04 12,96 (1) Médias na mesma coluna seguidas de mesma letra não diferem significativamente (Teste Tukey , P<0,1).

- dados não obtidos.

34

Tabela 9 - Quantidade de matéria seca da parte aérea (MSPA), matéria seca da raiz (MSRaiz), matéria seca total (MST), teor de N-total e N acumulado na parte aérea para as culturas sorgo, repolho e azevém cultivadas em casa-de-vegetação em solo do experimento de Jaú.

Profundidade MSPA MSRaiz MSTotal N N acumulado na parte aérea

cm g vaso -1 g kg -1 mg vaso -1 Azevém

0-10 1,4 BC(1) 1,1 AB 2,5 B 16,5 A 23,6 AB 10-20 1,8 A 1,3 B 3,0 A 15,9 A 28,1 A 20-40 1,6 AB 1,2 A 2,7 AB 14,5 AB 22,7 AB 40-60 1,5 B 1,0 BC 2,4 BC 12,6 B 18,8 BC 60-80 1,2 C 0,9 C 2,1 C 12,0 B 14,7 C Média 1,5 1,1 2,6 14,3 21,6 F prof 10,47 11,06 13,73 5,52 10,48 Pr > F 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00

CV (%) 8,55 8,61 7,36 11,51 14,66 Repolho

0-10 1,8 A 0,1 C 1,9 AB 31,2 A 55,3 A 10-20 1,5 A 0,2 BC 1,7 B 31,2 A 40,9 B 20-40 2,4 A 0,3 AB 2,7 AB 16,7 B 36,2 BC 40-60 2,6 A 0,4 A 2,9 A 12,2 B 31,0 CD 60-80 2,1 A 0,3 AB 2,3 AB 11,6 B 23,1 D Média 2,1 0,2 2,3 20,6 31,2 F prof 0,97 5,54 1,10 2,87 17,19 Pr > F 0,46 0,01 0,41 0,07 0,00

CV (%) 27,51 30,03 26,24 26,09 11,41 Sorgo

0-10 3,85 AB 1,5 A 5,4 AB 5,7 A 21,8 A 10-20 4,3 AB 1,8 A 6,1 A 5,5 A 22,9 A 20-40 4,5 A 1,5 A 6,0 AB 5,4 A 24,2 A 40-60 4,2 AB 1,5 A 5,7 AB 5,0 AB 20,9 A 60-80 3,4 B 1,2 A 4,6 B 4,4 B 15,0 B Média 4,0 1,5 5,6 5,2 21,0 F prof 2,39 1,75 2,64 5,74 8,54 Pr > F 0,11 0,21 0,09 0,01 0,00

CV (%) 12,54 21,38 13,26 8,16 11,64 (1) Médias na mesma coluna seguidas de mesma letra não diferem significativamente (Teste Tukey , P<0,1).

35

Tabela 10 - Quantidade de matéria seca da parte aérea (MSPA), matéria seca da raiz (MSRaiz), matéria seca total (MST), teor de N-total e N acumulado na parte aérea para as culturas sorgo, repolho e azevém cultivadas em casa-de-vegetação em solo do experimento de Santa Maria da Serra.

Profundidade MSPA MSRaiz MSTotal N N acumulado na

parte aérea

cm g vaso -1 g kg -1 mg vaso -1 Azevém

0-10 0,9 A(1) 0,8 A 1,6 A 13,5 A 11,8 A 10-20 0,7 A 0,9 A 1,6 A 10,6 BC 7,6 AB 20-40 0,7 A 0,7 A 1,4 A 8,9 C 6,5 B 40-60 0,7 A 0,7 A 1,4 A 10,3 BC 7,4 AB 60-80 0,6 A 0,6 A 1,2 A 11,7 AB 7,4 AB Média 0,7 0,7 1,5 11,0 8,1 F prof 0,67 0,85 0,60 6,89 2,38 Pr > F 0,63 0,52 0,67 0,01 0,12

CV (%) 22,50 22,40 20,80 12,11 32,64

Repolho 0-10 0,7 C 0,1 B 0,8 C 23,5 A 14,9 B

10-20 0,7 C 0,1 B 0,9 C 22,2AB 14,7 B 20-40 1,1 B 0,3 A 1,3 B 15,4 ABC 15,4 B 40-60 1,5 A 0,3 A 1,8 A 14,4 BC 20,9 A 60-80 1,6 A 0,3 A 1,9 A 9,9 C 15,1 B Média 1,1 0,2 1,3 17,1 16,2 F prof 10,55 2,39 13,20 4,87 4,16 Pr > F 0,00 0,11 0,00 0,01 0,02

CV (%) 17,90 36,36 16,09 25,21 15,96 Sorgo

0-10 1,9 A 0,82 A 2,8 A 5,4 A 10,3 A 10-20 2,4 A 1,0 A 3,4 A 4,7 B 11,0 A 20-40 2,2 A 0,9 A 3,1 A 4,5 B 9,6 A 40-60 2,1 A 0,9 A 3,0 A 4,6 B 9,7 A 60-80 2,2 A 1,0 A 3,1 A 4,3 B 9,3 A Média 2,2 0,9 3,1 4,7 10,0 F prof 1,42 0,79 1,21 2,09 1,71 Pr > F 0,29 0,55 0,36 0,15 0,21

CV (%) 10,75 11,98 10,59 7,50 11,53 (1) Médias na mesma coluna seguidas de mesma letra não diferem significativamente (Teste Tukey , P<0,1).

36

Tabela 11 - Quantidade de matéria seca da parte aérea (MSPA), matéria seca da raiz (MSRaiz), matéria seca total (MST), teor de N-total e N acumulado na parte aérea para as culturas sorgo, repolho e azevém cultivadas em casa-de-vegetação em solo do experimento de Piracicaba.

Profundidade MSPA MSRaiz MSTotal N N acumulado na parte aérea

cm g vaso -1 g kg -1 mg vaso -1 Azevém

0-10 1,7 BC(1) 0,9 C 2,6 CD 28,1 A 41,7 A 10-20 2,6 A 1,7 A 4,4 A 13,3 B 35,2 AB 20-40 1,9 B 1,5 AB 3,4 B 11,7 B 22,3 C 40-60 1,9 B 1,3 B 3,2 BC 13,1 B 26,1 BC 60-80 1,4 C 0,9 C 2,2 D 10,5 B 14,4 C Média 1,9 1,3 3,2 15,3 27,9 F prof 3,61 11,16 8,79 13,03 2,96 Pr > F 0,04 0,00 0,00 0,00 0,06

CV (%) 14,15 14,81 11,97 27,35 22,30 Repolho

0-10 3,6 AB 0,3 B 3,9 AB 17,5 A 59,3 A 10-20 5,2 A 0,4 AB 5,6 A 8,8 B 44,9 AB 20-40 4,6 AB 0,6 A 5,2 A 8,7 B 39,1 BC 40-60 4,0 AB 0,5 A 4,5 AB 7,8 B 31,0 BC 60-80 2,9 B 0,3 B 3,2 B 7,0 B 20,4 C Média 4,0 0,4 4,5 10,0 39,0 F prof 3,91 7,90 4,28 12,05 4,14 Pr > F 0,03 0,00 0,02 0,00 0,02

CV (%) 22,01 22,07 20,59 14,80 24,90 Sorgo

0-10 - - - - - 10-20 1,9 0,5 2,5 21,5 41,7 20-40 3,3 1,1 4,4 13,3 42,8 40-60 17,1 5,4 22,6 4,6 78,5 60-80 2,3 0,7 2,9 11,5 26,2 Média 6,2 1,9 8,1 12,7 47,3

(1) Médias na mesma coluna seguidas de mesma letra não diferem significativamente (Teste Tukey , P<0,1).

- dados não obtidos

37

Tabela 12 - Quantidade de matéria seca da parte aérea (MSPA), teor de N-total e N extraído para as culturas sorgo, repolho e azevém cultivadas em casa-de-vegetação em solo do experimento de Sales Oliveira I.

Profundidade MSPA N N acumulado na parte aérea

cm g vaso -1 g kg -1 mg vaso -1 Azevém

0-10 5,6 A(1) 13,3 A 73,7 A 10-20 4,5 B 11,8 B 52,8 B 20-40 4,1 BC 9,9 C 41,2 C 40-60 3,7 CD 9,3 C 32,9 D 60-80 3,5 D 8,9 C 32,6 D Média 4,3 10,7 46,7 F prof 46,6 24,6 74,3 Pr > F 0,0001 0,0001 0,0001

CV (%) 5,6 6,7 8,6 Repolho

0-10 8,1 A 10,9 A 87,5 A 10-20 7,0 AB 9,5 AB 66,7 B 20-40 6,9 B 8,8 BC 60,4 B 40-60 5,6 C 8,3 BC 46,5 C 60-80 5,2 C 7,9 C 40,9 C Média 6,6 9,0 60,4 F prof 17,8 11,0 32,7 Pr > F 0,0001 0,0005 0,0001

CV (%) 8,35 7,9 10,63 Sorgo

0-10 4,8 Aa 14,8 B 70,7 A 10-20 4,3 B 12,2 AB 52,0 B 20-40 4,7 AB 9,8 B 45,7 B 40-60 3,1 C 14,7 A 45,7 B 60-80 2,6 D 13,6 A 34,9 C Média 3,9 13 49,8 F prof 60,7 4,9 34,8 Pr > F 0,0001 0,0001 0,0001

CV (%) 6,61 14,5 9,0 (1) Médias na mesma coluna seguidas de mesma letra não diferem significativamente (Teste Tukey , P<0,1).

38

Tabela 13 - Quantidade de matéria seca da parte aérea (MSPA), teor de N-total e N extraído para as culturas azevém, repolho e sorgo cultivadas em casa-de-vegetação em solo do experimento de Sales Oliveira II.

Profundidade MSPA N N acumulado na parte aérea

cm g vaso -1 g kg -1 mg vaso -1 Azevém

0-10 1,7 A(1) 19,5 AB 33,3 A 10-20 1,4 AB 21,9 A 32,0 A 20-40 1,5 AB 15,7 AB 24,5 A 40-60 1,1 AB 17,8 AB 18,7 A 60-80 1,0 B 12,7 AB 12,7 A Média 1,35 17,5 B 24,2 F prof 3,45 3,29 2,87 Pr > F 0,0735 0,0812 0,1063

CV (%) 21,8 18,1 36,2 Repolho

0-10 1,6 AB 34,4 A 55,2 A out/20 2,0 A 25,5 AB 49,6 AB 20-40 2,0 A 19,7 B 39,0 ABC 40-60 1,5 BC 18,1 B 27,0 BC 60-80 1,2 C 15,2 B 17,8 C Média 1,65 22,57 37,72 F prof 11,31 4,83 6,61 Pr > F 0,0005 0,0149 0,0047

CV (%) 11,7 30,7 32 Sorgo

0-10 4,5 A 8,2 A 37,0 A 10-20 4,2 A 8,15 AB 34,6 A 20-40 4,3 A 5,8 B 25,2 AB 40-60 2,7 A 6,2 AB 16,6 B 60-80 2,3 A 6,5 AB 14,8 B Média 3,6 6,99 25,63 F prof 10,94 3,46 10,37 Pr > F 0,0006 0,0423 0,0007

CV (%) 17,3 17,1 24,6 (1) Médias na mesma coluna seguidas de mesma letra não diferem significativamente (Teste Tukey , P<0,1).

39

4.2.3 Efeito da calagem na produção de matéria seca, acúmulo de N, abundância

natural de 15N

Plantas de sorgo foram cultivadas em solos dos experimentos de Mogi Mirim, Jaú e

Santa Maria da Serra, com e sem correção da acidez para avaliar a influencia da calagem na

disponibilidade de N às plantas e, portanto, na medida da abundância natural de 15N do N

disponível do solo. A correção da acidez proporcionou maior produção de matéria seca da

parte aérea (MSPA), raíz (MSR) e total (MST) para as duas profundidades em Santa Maria da

Serra. Para as produções de matéria seca nas profundidades de amostragem de solo para os

outros dois locais não houve efeito da correção da acidez, à exceção da produção de MSPA de

Mogi-Mirim e Jaú, que aumentou e diminuiu com a correção da acidez na camada de solo de

10-20 e de 60-80 cm, respectivamente (Tabela 14).

A concentração de N na parte aérea das plantas de sorgo aumentou com a correção da

acidez nas duas profundidades da camada de solo coletada para os locais Jaú e Santa Maria da

Serra. Segundo SOUZA et al. (2007) a correção da acidez estimula a atividade e a

mineralização da matéria orgânica do solo. A quantidade de N acumulado pela parte aérea

aumentou com a correção da acidez em ambas as camadas de solo em Santa Maria da Serra e

em Mogi Mirim na camada de 10-20 cm e em Jaú na camada de 40-60 cm. As exceções foram

as outras duas profundidades desses dois locais nas quais as quantidades de N extraído com a

correção da acidez não variaram (Tabela 15)

De maneira geral, as diferenças de produção de matéria seca e de conteúdo de N

acumulado nas plantas foram pequenas e um tanto variáveis: os valores de δ15N foram

maiores nos solos com acidez corrigida em Mogi-Mirim (0-10 e 10-20 cm) (Figura 6) e Jaú

(60-80 cm) (Figura 7), e menores em Jaú (40-60 cm) e em Santa Maria da Serra (40-60 e 60-

80 cm) (Figura 8) (Tabela 16).

O solo de Mogi-Mirim, que teve a acidez corrigida nas profundidades 0-10 cm e 10-20

cm foi o único a apresentar uma diferença de valores de FBN significativa entre as plantas

cultivadas. Assim, a adição de calcário não afetou de modo consistente os cálculos de FBN,

pois a produção de MSPA e a absorção de N nas plantas cultivadas em solos ácidos foram

adequadas para quantificar o δ15N. Além disso, as raízes de cana-de-açúcar, no campo,

exploram um solo de acidez não corrigida.

40

Tabela 14 - Quantidade de matéria seca da parte aérea (MSPA), raiz (MSRaiz) e total (MST) para a cultura de sorgo cultivada em casa-de-vegetação em solo dos experimentos Mogi Mirim, Jaú e Santa Maria da Serra não corrigidos e corrigidos a acidez.

Variável Calagem Produção de Matéria Seca nos Locais e Profundidades

Mogi Mirim Jaú Santa Maria da Serra 0-10 cm 10-20 cm 40-60 cm 60-80 cm 40-60 cm 60-80 cm

MSPA com 2,8 A(1) 4,8 A 4,1 A 3,4 B 2,1 A 2,2 A

(g vaso-1) sem 2,9 A 4,3 B 4,1 A 4,1 A 1,9 B 2,0 B F cal 0,84 3,6 0,3 26,8 12,4* 143,19

CV (%) 17,1 5,3 5,4 8,6 6,4 3,4

MSRaiz com 1,5 A 2,6 A 1,5 A 1,3 A 0,9 A 1,0 A

(g vaso -1) sem 1,3 A 2,4 A 1,4 A 1,3 A 0,8 B 0,9 B F cal 0,3 3,7 1,2*

CV (%) 18,2 12,1 9,6

MSTotal com 4,8 A 6,7 A 5,6 A 4,8 A 3,0 A 3,3 A

(g vaso -1) sem 4,2 A 6,7 A 5,5 A 5,4 A 2,7 B 2,9 B F cal 0,3 3,0 4,8*

CV (%) 15,4 5,0 5,3 (1) Médias na mesma coluna seguidas de mesma letra não diferem significativamente (*Teste Tukey , P<0,1).

41

Tabela 15 - Quantidade de matéria seca da parte aérea (MSPA), teor de N-total e N extraído para a cultura de sorgo cultivada em casa-de-vegetação em solo dos experimentos Mogi Mirim, Jaú e Santa Maria da Serra não corrigidos e corrigidos a acidez.

Variável Calagem Mogi Mirim Jaú Sta. Maria da Serra 0-10 cm 10-20 cm 40-60 cm 60-80 cm 40-60 cm 60-80 cm

MSPA com 2,8 A(1) 4,8 A 4,1 A 3,4 B 2,1 A 2,2 A (g vaso -1) sem 2,9 A 4,3 B 4,1 A 4,1 A 1,9 B 2,0 B

F cal 0,84 3,6 0,3 26,8 12,4* 143,19 Pr>F 0,4 0,1 0,6 <0,001 <0,001 <0,001

CV (%) 17,1 5,3 5,4 8,6 6,4 3,4

N com 13,6 A 4,6 A 4,9 A 4,4 A 4,6 A 4,3 A (g kg-1) sem 12,7 A 4,7 A 4,2 B 4,1 B 4,0 B 3,7 B

F cal 1,32 2,0 96,7 250,0 60,9* 69,8 Pr>F 0,29 0,2 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001

CV (%) 19,4 1,76 3,9 1,5 5,3 4,5

N acumulado com 35,5 A 22,1 A 19,9 A 15,0 B 9,7 A 9,3 A (mg vaso-1) sem 35,5 A 20,4 B 17,4 B 16,9 A 7,7 B 7,5 B

F cal 0,01 3,8 37,1 9,5 109,3* 1084,7 Pr>F 0,9 0,09 <0,001 0,004 <0,001 <0,001

CV (%) 5,7 3,9 6,7 7,5 6,0 2,4 (1) Médias na mesma coluna seguidas de mesma letra não diferem significativamente (Teste Tukey , P<0,1).

42

Tabela 16 – Abundância natural de 15N (δ15N) no sorgo cultivado em casa-de-vegetação e estimativa da FBN em cana-de-açúcar dos experimentos Mogi Mirim, Jaú e Santa Maria da Serra não corrigidos e corrigidos a acidez.

Variável Calagem Mogi Mirim Jaú Santa Maria da Serra

Abundância natural de 15N 0-10 cm 10-20 cm 40-60 cm 60-80 cm 40-60 cm 60-80 cm

δ15N (‰) com 4,6 A(1) 5,1 A 6,4 B 6,5 A 4,8 B 3,9 B

sem 3,4 B 4,8 B 7,5 A 6,3 B 5,1 A 5,3 A F cal 14,38 341,7 48,6 1011,6 19,2* 327,63

Pr > F 0,006 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 CV (%) 16,3 1,5 7,7 0,5 11,8 4,9

FBN Ndfa (%) com 45 A 51 A 27 B 28 A 67 A 63 A

sem 30 B 48 B 38 A 28 A 67 A 67 A F cal 12,91 30,9 25,6 7,1 0,9 3,0

Pr > F 0,008 0,0008 <0,0001 0,01 0,3 0,09 CV (%) 25,1 4,8 21,1 15,8 26,3 28,6

(1) Médias na mesma coluna seguidas de mesma letra não diferem significativamente (Teste Tukey , P<0,1).

43

Figura 6 - Média de N acumulado e abundância de 15N em sorgo cultivado em casa-de-vegetação em duas diferentes profundidades (0-10 e 10-20 cm) em solos corrigidos e não corrigidos com calcário do município de Mogi-Mirim. Os valores de δ15N em cana-de-açúcar se referem à planta, não estão relacionados com a profundidade.

Figura 7 - Média de N acumulado e abundância de 15N em sorgo cultivado em casa-de-vegetação em duas diferentes profundidades (40-60 cm e 60-80 cm) em solos corrigidos e não corrigidos do município de Jaú. Os valores de δ15N em cana-de-açúcar se referem à planta, não estão relacionados com a profundidade.

44

Figura 8 - Média de N acumulado e abundância de 15N em sorgo cultivado em casa-de-vegetação em duas diferentes profundidades (40-60 e 60-80 cm) em solos corrigidos e não corrigidos do município de Santa Maria da Serra. Os valores de δ15N em cana-de-açúcar se referem à planta, não estão relacionados com a profundidade.

4.2.4 Valores de δ15N em diferentes profundidades do solo

De modo geral, as quantidades de N absorvido, uma estimativa do N disponível no

solo, diminuiram com a profundidade após o cultivo com as plantas de referência, refletindo o

decréscimo do estoque de N no solo em profundidade (Figura 9 a Figura 14). Os teores

iniciais de matéria orgânica variaram em profundidade de 36 a 17 g dm-3 em Mogi-Mirim, 21

a 11 g dm-3 em Jaú, 13 a 8 g dm-3 em Santa Maria da Serra, 27 a 13 g dm-3 em Piracicaba e 32

a 19 g dm-3 em Sales Oliveira (Tabela 2).

Os valores de δ15N aumentaram com a profundidade nos experimentos de Mogi-Mirim

(Figura 9), Jaú (Figura 10), Piracicaba (Figura 12), e Sales Oliveira I (Figura 13) e II (Figura

14), atingindo o valor máximo em torno de 40-60 cm. A exceção foi o experimento de Santa

Maria da Serra, em Neossolo quartzarênico, no qual o δ15N foi maior na camada de 0-10 cm

(Figura 11), possivelmente pelo baixo teor de matéria orgânica (Tabela 2).

Frações mais finas do solo (argila, óxidos, etc) são importantes para estabilizar a

matéria orgânica. É provável que frações mais envelhecidas e antigas do estoque de matéria

orgânica do solo estejam ligadas principalmente à fração argila. A matéria-orgânica mais

antiga tem possibilidade de passar por mais reações que provocam o fracionamento do 15N/14N, ocorrendo o enriquecimento. Assim, o aumento dos valores de δ15N no perfil do solo,

45

possivelmente seja porque a matéria orgância é mais velha em profundidade, e em solos mais

arenosos, como no caso do experimento de Santa Maria da Serra por tratar-se de um Neossolo

quartzarênico, a matéria orgânica não seja tão antiga.

As diferenças de enriquecimento de 15N em profundidade colocam um problema

adicional para a técnica da determinação da FBN pelo método da abundância natural de 15N,

pois as plantas indicadoras podem estar absorvendo N de diferentes profundidades e, portanto,

em diferentes marcações (BODDEY et al., 2001).

As plantas cultivadas no solo amostrado do experimento de Mogi-Mirim (Figura 9),

em Nitossolo Vermelho Eutroférrico, apresentaram na camada de 0-10 cm de profundidade

valores de δ15N de 4,56 a 7,58 ‰, enquanto na camada 60-80 cm esses variaram de 5,39 a

7,63‰.

No experimento de Jaú (Figura 10), com Latossolo Vermelho textura média, na

camada de 0-10 cm os valores de δ15N foram de 4,81‰ a 7,31‰, e na camada 60-80 cm estes

valores foram de 6,53‰ a 8,5‰.

No experimento de Piracicaba (Figura 12), com Argissolo Vermelho Amarelo textura

argilosa, a camada de 0-10 cm de profundidade os valores de δ15N foram de 7,94‰ a 9,61‰ e

na camada 60-80 cm estes valores foram de 6,89‰ a 9,2‰, respectivamente.

No experimento de Sales Oliveira, com Latossolo Vermelho textura argilosa, na

camada de 0-10 cm de profundidade os valores de δ15N foram em Sales I de 3,69‰ a 4,46‰

(Figura 13) e em Sales II de 3,33‰ a 5,27‰ (Figura 14), enquanto na camada 60-80 cm estes

valores foram de 7,42‰ a 9,79‰ (Sales I) e de 6,41‰ a 9,41‰ (Sales II).

Estes resultados concordam com os obtidos pelos autores LEDGARD et al. (1984),

BAPTISTA et al. (2009) e URQUIAGA et al. (2011) que mostraram também menores valores

nas camadas superficiais do solo. LEDGARD et al. (1984) sugere que esses menores valores

nas camadas superficiais ocorrem devido a acumulação e transformação de N orgânico. Além

disso, nas camadas superiores, há um aporte mais frequente de N de fertilizantes ou recém

fixados por meios naturais, que trazem a marcação do N do ar.

46

Figura 9 - Média de abundância de 15N em cana-de-açúcar, N acumulado e abundância de 15N em plantas de referência azevém repolho e sorgo cultivado em casa-de-vegetação em solo de diferentes profundidades (0-80 cm) do município de Mogi-Mirim. Os valores de δ15N em cana-de-açúcar se referem à planta, não estão relacionados com a profundidade.

Figura 10 - Média de abundância de 15N em cana-de-açúcar, N acumulado e abundância de 15N em plantas de referência azevém repolho e sorgo cultivado em casa-de-vegetação em solo de diferentes profundidades (0-80 cm) do município de Jaú. Os valores de δ15N em cana-de-açúcar se referem à planta, não estão relacionados com a profundidade.

47

Figura 11 - Média de abundância de 15N em cana-de-açúcar, N acumulado e abundância de 15N em plantas de referência azevém repolho e sorgo cultivado em casa-de-vegetação em solo de diferentes profundidades (0-80 cm) do município de Santa Maria da Serra. Os valores de δ15N em cana-de-açúcar se referem à planta, não estão relacionados com a profundidade.

Figura 12 - Média de abundância de 15N em cana-de-açúcar, N acumulado e abundância de 15N em plantas de referência azevém repolho e sorgo cultivado em casa-de-vegetação em solo de diferentes profundidades (0-80 cm) do município de Piracicaba. Os valores de δ15N em cana-de-açúcar se referem à planta, não estão relacionados com a profundidade.

48

Figura 13 - Média de abundância de 15N em cana-de-açúcar, N acumulado e abundância de 15N em plantas de referência azevém repolho e sorgo cultivado em casa-de-vegetação em solo de diferentes profundidades (0-80 cm) do município de Sales Oliveira I. Os valores de δ15N em cana-de-açúcar se referem à planta, não estão relacionados com a profundidade.

Figura 14 - Média de abundância de 15N em cana-de-açúcar, N acumulado e abundância de 15N em plantas de referência azevém repolho e sorgo cultivado em casa-de-vegetação em solo de diferentes profundidades (0-80 cm) do município de Sales Oliveira II. Os valores de δ15N em cana-de-açúcar se referem à planta, não estão relacionados com a profundidade.

49

4.3 Estimativa da contribuição da FBN em variedades de cana-de-açúcar com e sem

inoculação por dois métodos

As estimativas de FBN pelo método que utiliza plantas invasoras (Método 1)

apresentaram valores menores do que o método que considera a distribuição da abundância

natural de 15N disponível as plantas no perfil do solo (Método 2).

No experimento de Mogi-Mirim, a estimativa da FBN pelo método1 foi até 12%,

enquanto que pelo método 2 foi até 66% (Tabela 17). No experimento de Jaú, a estimativa da

FBN pelo método1 foi até 4%, enquanto que pelo método 2 foi até 46% (Tabela 18). No

experimento de Santa Maria da Serra, a estimativa da FBN pelo método1 foi até 59%,

enquanto que pelo método 2 foi até 90% (Tabela 20). No experimento de Piracicaba, a

estimativa da FBN pelo Método1 foi até 12%, enquanto que pelo Método 2 foi até 46%

Resultados semelhantes de estimativa de FBN foram obtidos pelos dois procedimentos

utilizados no método 2: i) ponderação do δ15N em relação ao N disponível no solo e ii)

ponderação do δ15N de cada camada em relação a média da porcentagem de raiz de cana-de-

açúcar nas diferentes camadas do perfil do solo (0-80 cm) segundo os trabalhos dos autores

OTTO (2007), VASCONCELLOS et al. (2003) e VASCONCELLOS et al. (2007).

No município de Mogi Mirim, a estimativa da FBN foi estatisticamente maior quando

a variedade RB 72-454 no ciclo de cana-soca foi inoculada com bactérias diazotróficas

endofíticas (Tabela 17), enquanto, que nos experimentos dos municípios de Santa Maria da

Serra (Tabela 19) e Piracicaba (Tabela 20) na variedade SP 81-3250 no ciclo de cana-planta, a

estimativa da FBN foi estatisticamente maior quando não inoculada com bactérias

diazotróficas endofíticas

A estimativa da FBN nos experimentos de Santa Maria da Serra (Tabela 19) e

Piracicaba (Tabela 20) foi estatisticamente maior quando as variedades não foram inoculadas

com bactérias diazotróficas endofíticas. E não houve efeito das variedades para estimativa

média de FBN (Tabela 17 a Tabela 20).

Nos experimentos avaliados no município de Sales Oliveira (Sales I e II), a

abundância natural de 15N do N disponível do solo sugerida pela análise das folhas de cana-

de-açúcar foi muito maior do que a obtida pelo método que utiliza como referência as plantas

invasoras ou o método que utiliza as plantas cultivadas em vaso (Figura 13 e Figura 14),

50

conseqüentemente as variedades avaliadas neste local (Tabela 1) não apresentaram FBN. Não

está clara a razão para as diferentes marcações isotópicas do N absorvido pela cana e pelas

plantas de referência. Esses dados sugerem que as plantas de cana nos ensaios de Sales

Oliveira estão absorvendo N de diferentes frações do N do solo.

51

Tabela 17- Estimativa da proporção de N da parte aérea derivado da FBN (%Ndfa) de variedades de cana-de-açúcar com e sem inoculação de bactérias diazotróficas endofíticas no município de Mogi-Mirim estimado pela técnica da abundância natural de 15N de amostras de folhas de cana-de-açúcar. Estimativa realizada por dois métodos: 1) utilizando a média de três plantas invasoras e 2) considerando a abundância natural de 15N em cada camada de solo cultivado em vasos. No método 2, as estimativas foram por dois procedimentos: i) ponderação do δ15N em relação ao N disponível no solo e ii) ponderação do δ15N de cada camada em relação a porcentagem de raiz de cana-de-açúcar nas diferentes camadas do perfil do solo (0-80 cm) segundo os autores OTTO (2007), VASCONCELLOS et al. (2003) e VASCONCELLOS et al. (2007).

FBN em cana-de-açúcar: Inoculação Variedade Invasoras Ponderação por % de raiz Ponderação por δ15N e N acumulado

Azevém Repolho Sorgo Média Azevém Repolho Sorgo Média Ndfa (%) sem RB 72454 9 b(1) 62 b - 57 b 60 b 63 b - 56 b 59 b com RB 72454 12 a 66 a - 61 a 63 a 66 a - 60 a 63 a

F inoculação - 0,8* 9,9* CV(%) - 41,1 2,6 - 3,2 2,8 2,6 - 3,3 2,9 (1)Médias na mesma coluna seguidas de mesma letra não diferem significativamente (Teste Tukey , P<0,1);

- dados não obtidos.

52

Tabela 18 - Estimativa da proporção de N da parte aérea derivado da FBN (%Ndfa) de variedades de cana-de-açúcar com e sem inoculação de bactérias diazotróficas endofíticas no município de Jaú estimado pela técnica da abundância natural de 15N de amostras de folhas de cana-de-açúcar. Estimativa realizada por dois métodos: 1) utilizando a média de três plantas invasoras e 2) considerando a abundância natural de 15N em cada camada de solo cultivado em vasos. No método 2, as estimativas foram por dois procedimentos: i) ponderação do δ15N em relação ao N disponível no solo e ii) ponderação do δ15N de cada camada em relação a porcentagem de raiz de cana-de-açúcar nas diferentes camadas do perfil do solo (0-80 cm) segundo os autores OTTO (2007), VASCONCELLOS et al. (2003) e VASCONCELLOS et al. (2007). FBN em cana-de-açúcar: Inoculação Variedade Invasoras Ponderação por % de raiz Ponderação por δ15N e N acumulado

Azevém Repolho Sorgo Média Azevém Repolho Sorgo Média Ndfa (%)

sem IAC 5000 (1) 3 a(4) 38 a 45 a 24 a 36 a 39 a 45 a 26 a 37 a com IAC 5000 4 a 39 a 46 a 26 a 37 a 41 a 46 a 27 a 38 a sem RB 5536 1 a 38 a 44 a 24 a 35 a 39 a 44 a 25 a 36 a com RB 5536 2 a 36 a 42 a 21 a 33 a 37 a 42 a 23 a 34 a sem SP 81-3250 1 a 37 a 44 a 23 a 35 a 39 a 44 a 25 a 36 a com SP 81-3250 1 a 36 a 43 a 21 a 33 a 37 a 42 a 23 a 34 a média sem inoculação (2) 3 A 38 A 44 A 24 A 35 A 39 A 44 A 25 A 36 A média com inoculação 4 A 37 A 44 A 23 A 34 A 38 A 43 A 24 A 35 A

média IAC 5000 (3) 4 A 39 A 45 A 25 A 36 A 40 A 45 A 27 A 37 A média RB 5536 3 A 37 A 43 A 23 A 34 A 38 A 43 A 24 A 35 A média SP81-3250 3 A 37 A 43 A 22 A 34 A 38 A 43 A 24 A 35 A

F variedade - 2,0 0,5 F inoculação 1,2 0,2 F var*inoc - 0,9 0,3 CV(%) - 39 13 10 25 14 12 10 23 14 (1) Média da variedade com e sem inoculação; (2) Média das variedades com e sem inoculação; (3) Média das variedades; e (4) Médias na mesma coluna seguidas de mesma letra não diferem significativamente (Teste Tukey , P<0,1).

53

Tabela 19 - Estimativa da proporção de N da parte aérea derivado da FBN (%Ndfa) de variedades de cana-de-açúcar com e sem inoculação de bactérias diazotróficas endofíticas no município de Santa Maria da Serra estimado pela técnica da abundância natural de 15N de amostras de folhas de cana-de-açúcar. Estimativa realizada por dois métodos: 1) utilizando a média de três plantas invasoras e 2) considerando a abundância natural de 15N em cada camada de solo cultivado em vasos. No método 2, as estimativas foram por dois procedimentos: i) ponderação do δ15N em relação ao N disponível no solo e ii) ponderação do δ15N de cada camada em relação a porcentagem de raiz de cana-de-açúcar nas diferentes camadas do perfil do solo (0-80 cm) segundo os autores OTTO (2007), VASCONCELLOS et al. (2003) e VASCONCELLOS et al. (2007). FBN em cana-de-açúcar: Inoculação Variedade Invasoras Ponderação por % de raiz Ponderação por δ15N e N acumulado

Azevém Repolho Sorgo Média Azevém Repolho Sorgo Média Ndfa (%) sem RB 93579 (1) 13 a(4) 76 a 78 a 69 a 75 a 76 a 78 a 68 a 74 a com RB 93579 15 a 68 a 71 a 59 a 66 a 84 a 85 a 79 a 83 a sem RB 86-7515 24 a 84 a 86 a 79 a 83 a 88 a 89 a 85 a 87 a com RB 86-7515 37 a 78 a 80 a 72 a 77 a 68 a 71 a 58 a 66 a sem SP 81-3250 59 a 88 a 90 a 85 a 88 a 78 a 80 a 71 a 76 a com SP 81-3250 1 b 64 b 67 b 53 b 61 b 64 b 66 b 52 b 61 b média sem inoculação (2) 41 A 83 A 85 A 78 A 82 A 83 A 85 A 78 A 82 A média com inoculação 10 B 70 B 73 B 62 B 68 B 70 B 72 B 60 B 68 B

média RB 93579 (3) 22 A 72 A 75 A 64 A 70 A 80 A 82 A 74 A 78 A média 86-7515 28 A 81 A 83 A 76 A 80 A 78 A 80 A 71 A 77 A média SP81-3250 27 A 76 A 78 A 69 A 75 A 71 A 73 A 61 A 69 A

F variedade - 0,9 1,9 F inoculação - 4,1* 11,5* F var*inoc 3,9* 2,5* CV(%) - 34,3 12,1 10,6 17,0 13,1 12,0 10,9 17,9 13,4 (1) Média da variedade com e sem inoculação; (2) Média das variedades com e sem inoculação; (3) Média das variedades; e (4) Médias na mesma coluna seguidas de mesma letra não diferem significativamente (Teste Tukey , P<0,1).

54

Tabela 20 - Estimativa da proporção de N da parte aérea derivado da FBN (%Ndfa) de variedades de cana-de-açúcar com e sem inoculação de bactérias diazotróficas endofíticas no município de Piracicaba estimado pela técnica da abundância natural de 15N de amostras de folhas de cana-de-açúcar. Estimativa realizada por dois métodos: 1) utilizando a média de três plantas invasoras e 2) considerando a abundância natural de 15N em cada camada de solo cultivado em vasos. No método 2, as estimativas foram por dois procedimentos: i) ponderação do δ15N em relação ao N disponível no solo e ii) ponderação do δ15N de cada camada em relação a porcentagem de raiz de cana-de-açúcar nas diferentes camadas do perfil do solo (0-80 cm) segundo os autores OTTO (2007), VASCONCELLOS et al. (2003) e VASCONCELLOS et al. (2007). FBN em cana-de-açúcar: Inoculação Variedade Invasoras Ponderação por % de raiz Ponderação por δ15N e N acumulado

Azevém Repolho Sorgo Média Azevém Repolho Sorgo Média Ndfa (%) sem CTC 14 (1) 4 a (4) 30 a 36 a - 33 a 30 a 36 a - 33 a com CTC 14 8 a 33 a 39 a - 36 a 32 a 39 a - 35 a sem IAC 87-3396 12 a 41 a 46 a - 43 a 40 a 46 a - 43 a com IAC 87-3396 4 b 34 a 39 a - 37 a 33 a 39 a - 36 a sem SP81-3250 4 a 32 a 37 a - 35 a 31 a 37 a - 34 a com SP81-3250 0 b 25 a 31 a - 28 a 24 a 31 a - 27 a média sem inoculação (2) 3 A 34 A 40 A - 37 A 34 A 40 A - 37 A média com inoculação 2 B 31 B 36 B - 33 B 30 B 36 B - 33 B

média CTC 14 (3) 2 A 32 A 37 A - 35 A 31 A 37 A - 34 A média CTC 87-3396 5 A 37 A 42 A - 40 A 37 A 42 A - 40 A média SP81-3250 1 A 28 A 34 A - 31 A 28 A 34 A - 31 A

F variedade - 1,3 7,9 F inoculação 4,1* 3,9* F var*inoc - 3,0 * 3,1 CV(%) - 41 14 11 - 13 15 11 - 13 (1) Média da variedade com e sem inoculação; (2) Média das variedades com e sem inoculação; (3) Média das variedades; e (4) Médias na mesma coluna seguidas de mesma letra não diferem significativamente (Teste Tukey , P<0,1). - dados não obtidos.

55

O primeiro estudo a estimar a contribuição da FBN pelo método da abundância natural

de 15N através da amostragem de folhas de cana-de-açúcar e plantas invasoras foi realizado

por YONEYAMA et al. (1997) em diferentes plantações no Brasil, Filipinas e Japão. Nesse

estudo as estimativas de FBN foram em média de 30%. No estudo de URQUIAGA et al,

(1992) a estimativa da FBN foi até 60% pelo método de diluição isotópica de 15N em dez

variedades de cana-de-açúcar. Em outro estudo, utilizando plantas invasoras e o método da

abundância natural de 15N (BODDEY et al., 2001) em um levantamento realizado nas

principais áreas produtoras do Brasil, as estimativas de FBN variaram de 25% a 60% em 9 de

11 locais amostrados. URQUIAGA et al. (2011) avaliaram variedades de cana-de-açúcar no

ciclo de 2000-2004 através da técnica de abundância natural de 15N por dois métodos. No

método que utiliza plantas invasoras, as estimativas da FBN nas variedades comerciais

variaram de 23% a 44%, enquanto que pelo método que considera a distribuição da

abundância natural de 15N disponível as plantas no perfil do solo, as estimativas da FBN

variaram de 29% a 68%.

A técnica de abundância natural de 15N também foi utilizada em trabalhos com capim-

elefante para a estimativa da FBN. MORAIS et al. (2009) verificaram que a estimativa da

FBN nas variedades de capim-elefante variou de 21 a 52% em cinco genótipos de capim-

elefante durante três cortes crescendo em dois tipos de solo de baixa fertilidade

(ARGISSOLO e PLANOSSOLO). Em outro estudo, MORAIS et al. (2011) instalaram três

experimentos em campo (dois no estado do RJ e um no ES) avaliando cinco diferentes

genótipos de capim-elefante em solos de baixa fertilidade. No primeiro experimento os

autores utilizaram o método que usa plantas invasoras como referência apenas nas duas

últimas das seis colheitas realizadas e a estimativa da FBN variou de 47% a 70%. No segundo

e terceiro experimentos, os autores utilizaram o método que usa plantas invasoras como

referências e o método que considera a distribuição da abundância natural de 15N disponível

as plantas no perfil do solo. Utilizando as plantas invasoras como referência, as estimativas de

FBN no segundo experimento foram entre 21% e 44% e no terceiro experimento de 32% a

55%, enquanto que pelo método que considera a distribuição da abundância natural de 15N

disponível às plantas no perfil do solo, as estimativas da FBN no segundo experimento foram

de 18% a 50% e no terceiro experimento de 52% a 68%.

No presente estudo, que inclui seis experimentos em campo no Estado de São Paulo,

nos municípios de Mogi-Mirim (Tabela 17), Jaú (Tabela 18), Santa Maria da Serra (Tabela

56

19) e Piracicaba (Tabela 20) a estimativa da FBN pelo método que utiliza as plantas invasoras

como referência variou de 0% a 59%, e pelo método que considera a distribuição da

abundância natural de 15N disponível as plantas no perfil do solo variou de 21% a 90%,

dependendo do local e da variedade. Contudo, nos experimentos em Sales Oliveira não houve

contribuição da FBN pelos dois métodos.

A resposta à adubação nitrogenada da cana-de-açúcar nos vários locais ajudou em

parte explicar a FBN (Tabela 22 e Tabela 23). Em locais que não houve resposta a N (Tabela

26) tais como Jaú e Piracicaba, a estimativa da FBN utilizando o método que considera a

distribuição da abundância natural de 15N disponível as plantas no perfil do solo foi em média

36% em Jaú (Tabela 18), e 35% em Piracicaba (Tabela 20). Entretanto, nos Experimentos I e

II instalados no município de Sales Oliveira, apesar desses apresentarem resposta a N, não

houve contribuição significativa do N proveniente do ar atmosférico. Autores como BIGGS et

al. (2002) e HOEFSLOOT et al. (2005) em estudos conduzidos na Austrália e África do Sul,

indicaram que a FBN não foi uma fonte significativa de N para a cultura, assim como nos

experimentos no município de Sales Oliveira. Sabe-se que existem alguns fatores que

influenciam a ocorrência da FBN em cana-de-açúcar: variedade de cana-de-açúcar, interação

microrganismo-planta e condições edafoclimáticas. Talvez um destes fatores esteja

influenciando negativamente o processo da FBN nos experimentos de Sales Oliveira.

Não houve diferença significativa entre as variedades avaliadas nos municípios de Jaú,

Santa Maria da Serra e Piracicaba (Tabela 18 a Tabela 20) pelo método que considera a

distribuição da abundância natural de 15N disponível as plantas no perfil do solo.

Não houve consistência entre os valores estimados de FBN pelos diferentes métodos.

Nos experimentos de Mogi-Mirim (Tabela 17), Jaú (Tabela 18), Santa Maria da Serra (Tabela

19) e Piracicaba (Tabela 20) os resultados estimados de FBN pelo método que utiliza plantas

invasoras como referências foram inferiores em relação ao método que considera a

distribuição da abundância natural de 15N disponível às plantas no perfil do solo,

possivelmente porque as plantas invasoras não conseguiram explorar o mesmo volume de

solo apresentando marcações isotópicas menores do N absorvido do que as plantas cultivadas

em vaso e do que a cana-de-açúcar (Tabela 17 a Tabela 20). Segundo BODDEY et al. (2001)

plantas que exploram diferentes volumes de solo podem absorver N em proporções

diferentemente da cana-de-açúcar. Diferenças semelhantes entre os métodos foram

encontrados por BAPTISTA et al. (2009) que apresentaram estimativas de FBN de 3% pelo

57

método que utiliza as invasoras como referência e de 31% pelo método que utiliza o cultivo

em vaso. Esses autores mencionaram que o uso de plantas invasoras como referência pode

subestimar significativamente a FBN.

URQUIAGA et al. (2011) observaram que as raízes das plantas invasoras não

excederam 20 cm, enquanto que as de cana-de-açúcar excederam 50 cm de profundidade.

Possivelmente extraíram mais N em profundidade do que as plantas invasoras, assim o uso da

média ponderada da abundância natural de 15N no perfil do solo obtida por meio das plantas

indicadoras cultivadas em vasos pode ser mais adequado para estimar a marcação isotópica do

N absorvido pela cana-de-açúcar, uma vez que a marcação de 15N aumentou em profundidade.

Além disso, URQUIAGA et al. (2011) observaram que no ciclo de cana-planta, utilizando

plantas invasoras como referência, os valores de δ15N da cana-de-açúcar (6,4 deltas) foram

maiores do que os valores das plantas invasoras (5,7 deltas) indicando que não houve

contribuição significativa ao processo de FBN; porém, a partir das colheitas seguintes, os

valores de δ15N da cana-de-açúcar diminuíram enquanto os valores de δ15N das plantas

invasoras permaneceram praticamente constantes.

No sistema produtivo de cana-de-açúcar, a taxa de crescimento destas plantas é muito

maior do que o das plantas invasoras, havendo rapidamente o sombreamento das entrelinhas

de plantio, inibindo com isso o crescimento das invasoras, além do controle químico das

plantas invasoras com o uso de herbicida. Com isso, as plantas invasoras crescem pouco e,

portanto, provavelmente exploram um volume pequeno do solo, concentrando o sistema

radicular nas camadas superficiais do solo.

Em relação ao método que verifica a distribuição da abundância de 15N no perfil do

solo, o cultivo em vaso com plantas de referência que consigam extrair o N disponível no solo

possivelmente dão uma melhor idéia da distribuição da abundância natural de 15N do N

disponível a planta em cada camada do solo, entretanto exige maior tempo para condução do

experimento e a obtenção dos dados está relacionada a condições edafoclimáticas diferentes

do ambiente produtivo da cana-de-açúcar.

Algumas estimativas de FBN neste estudo, como no caso de Santa Maria da Serra

(Tabela 19), que chegaram a 90% de contribuição do N atmosférico, talvez estejam

superestimadas. Para condução do experimento em casa-de-vegetação, a amostra de solo de

cada localidade foi seca e peneirada, e este processo possivelmente proporcionou a

mineralização da matéria orgânica não-lábil aumentando a disponibilidade de N (Tabela 21),

58

que foi praticamente exaurido do solo pelas plantas de referência. Além disso, não houve

nenhum impedimento radicular o que não ocorre em campo com a cana-de-açúcar.

Não houve diferença significativa em relação à estimativa da FBN analisando os dois

procedimentos proposto no método 2: i) ponderação do δ15N em relação ao N disponível no

solo nas diferentes camadas do perfil do dolo (0-80 cm) e ii) o que pondera o valor de δ15N

de cada camada em relação a porcentagem de raiz de cana-de-açúcar nas diferentes camadas

do perfil do solo (0-80 cm) (Tabela 17 a Tabela 20).

A inoculação com a mistura de cinco espécies de bactérias diazotróficas endofíticas

aparentemente não causou aumento significativo da estimativa da contribuição da FBN pelo

método da abundância natural de 15N nos experimentos deste estudo em variedades de cana-

de-açúcar rústicas, estáveis em diferentes ambientes de produção e responsiva ao N. A

exceção foi o experimento em Mogi-Mirim (Tabela 17) conduzido com a variedade RB 72454

inoculada, no qual a estimativa da FBN pelo método que usa plantas invasoras como

referência foi 12% para inoculada e de 9% para a não inoculada, e pelo método considera a

distribuição da abundância natural de 15N disponível as plantas no perfil do solo foi em

média 63% para a inoculada e 60% para a não inoculada. A variedade RB 72454 é uma

variedade rústica e estável em diferentes ambientes. O canavial de Mogi-Mirim, em Nitossolo

Vermelho Eutroférrico, estava no 13º ano (ciclo cana-soca queimada) e não vinha sendo

adubado por três anos consecutivos. Entretanto, não se observou diferença entre a

produtividade de colmos em função da inoculação de bactéria (Tabela 22).

.

59

Tabela 21 - Abundância natural de 15N (δ15N) em plantas invasoras e em plantas cultivadas em vaso na camada (0-10 cm) do solo (Continuação).

Abundância Natural de 15N Plantas Invasoras Plantas cultivadas em vaso

δ15N (‰)

Mogi-Mirim Cyperus esculentus Digitaria sanguinalis Euphorbia heterophylla Média

Sorgo Repolho Azevém Média

Média 3,16 2,74 2,58 2,83 4,90 - 5,86 5,38 Desvio Padrão 0,78 0,63 0,25 0,47 0,88 - 1,05 0,15 Erro Padrão 0,39 0,31 0,13 0,23 0,44 - 0,52 0,08

Jaú Digitaria sanguinalis Eleusine indica Commelina benghalensis Média Sorgo Repolho Azevém Média

Média 5,09 4,84 3,74 4,56 4,81 7,31 6,11 5,46 Desvio Padrão 0,42 1,05 0,56 0,67 0,21 0,33 0,85 0,37 Erro Padrão 0,21 0,52 0,28 0,34 0,10 0,16 0,43 0,18

Santa Maria da Serra Digitaria sanguinalis Chamaesyce hyssopifolia Cyperus esculentus Média Sorgo Repolho Azevém Média

Média 1,96 1,21 2,07 1,74 4,60 6,89 6,02 5,31 Desvio Padrão 0,30 0,07 1,02 0,40 0,77 0,69 0,80 0,56 Erro Padrão 0,15 0,04 0,51 0,20 0,38 0,34 0,40 0,28

Piracicaba Digitaria sanguinalis Ipomoea triloba Chamaesyce hyssopifolia Média Sorgo Repolho Azevém Média

Média 6,35 7,24 5,81 6,47 - 9,61 7,94 8,77 Desvio Padrão 0,59 0,52 0,56 0,45 - 1,41 1,47 1,37 Erro Padrão 0,29 0,26 0,28 0,22 - 0,70 0,73 0,69

Sales I Chamaesyce hyssopifolia Digitaria sanguinalis Conyza spp Média

Sorgo Repolho Azevém Média

Média 0,94 1,79 1,28 1,34 4,46 3,91 3,69 4,08 Desvio Padrão 0,16 0,46 0,23 0,22 0,28 0,17 0,23 0,23 Erro Padrão 0,08 0,23 0,12 0,11 0,14 0,08 0,11 0,12

60

Tabela 21- ......Continuação.

Abundância Natural de 15N Plantas Invasoras Plantas cultivadas em vaso

δ15N (‰)

Sales II Chamaesyce hyssopifolia Digitaria sanguinalis Conyza spp Média

Sorgo Repolho Azevém Média

Média 0,94 1,95 1,85 1,58 3,33 5,27 4,43 3,88 Desvio Padrão 0,16 1,09 0,38 0,48 0,23 0,39 0,82 0,50 Erro Padrão 0,08 0,55 0,19 0,24 0,11 0,19 0,41 0,25

Tabela 22 - Resposta a N para produtividade de colmos em cana-de-açúcar em ciclo de cana-soca na dose N0 (0 kg ha-1 de N) com e sem inoculação (inoc.) e na dose máxima N150 (kg ha-1 de N) no município de Mogi-Mirim.

Local Variedade

Produção de colmos Resposta à adubação mineral

N0 N 150 CV (%) F Pr<F Produção f (N) R² sem inoc. com inoc.

t ha-1

Mogi-Mirim RB 72454 70,4 68,9 84,4 7,4 8,5 0,0016 TCH=66,1+0,09N 0,60

Coeficiente de variação (CV), Teste F, Pr>F, Equação de resposta a N e R² estimados para o efeito das doses de N (0, 50, 100 e 150 kg ha-1) no ciclo de cana-soca

61

Tabela 23 - Resposta a N para produtividade de colmos em cana-de-açúcar em ciclo de cana-planta na dose N0 (0 kg ha-1 de N) com e sem inoculação (inoc.) e dose máxima N90 ( 90kg ha-1 de N) no município de Jaú, Santa Maria da Serra, Piracicaba, Sales Oliveira ( I e II).

Local Variedades

Produção de colmos Resposta à adubação mineral

N0 N 90 CV (%) F Pr<F Produção f (N) R² sem inoc. com inoc.

t ha-1

Jaú IACSP 95-5000 133,7 141,0 136,8 5,6 0,6 0,6480 - RB 85-5536 120,4 121,1 120,2 9,4 0,6 0,6333 - SP 81-3250 134,4 121,1 137,9 10,2 0,8 0,5008 -

Santa Maria da Serra RB 86-7515 61,4 61,7 87,2 7,0 39,5 <0,0001 TCH=92,8+1,28N-0,010N² 0,99 RB 93579 65,8 66,1 98,1 9,4 23,3 <0,0001 TCH=96,7+1,09N-0,006N² 0,95 SP 81-3250 46,4 46,4 74,2 10,4 22,3 <0,0001 TCH=70,0+1,24N-0,009N² 0,99

Piracicaba CTC 14 118,7 115,3 117,0 12,6 0,2 0,8908 - IACSP 87-3396 107,5 115,3 103,9 7,5 1,4 0,2852 - SP 81-3250 100,5 100,8 115,0 8,5 1,9 0,1732 -

Sales I IACSP 95-5000 110,4 114,8 140,9 6,2 14,9 <0,0001 TCH=113,0+0,32N 0,96 RB 85-5536 100,5 98,7 116,0 7,1 6,1 0,0061 TCH=100,0+0,18N 0,99 SP 81-3250 100,9 98,1 115,1 9,2 4,0 0,0278 TCH=101,2+0,45N-0,003N² 0,98

Sales II IACSP 93-3046 94,2 90,2 112,4 9,4 5,2 0,0119 TCH=96,5+0,20N 0,89 RB 86-7515 108,3 98,3 102,5 12,5 0,5 0,6715 -

SP 81-3250 92,0 87,3 99,2 7,8 2,6 0,0874 TCH=92,8+0,21N-0,002N² 0,66 Coeficiente de variação (CV), Teste F, Pr>F, Equação de resposta a N e R² estimados para o efeito das doses de N (0, 30, 60 e 90 kg ha-1) no ciclo de cana-planta.

62

Em estudos com trigo, SALA et al. (2007) avaliaram em condições de campo, o efeito

e a viabilidade econômica da inoculação de bactérias diazotróficas endofíticas (IAC-AT-8,

Azospirillum brasilense; IAC-HT-11, Achromobacter insolitus; IAC-HT-12, Zoogloea

ramigera), em dois genótipos de trigo (ITD-19 e IAC-370), sob diferentes doses de nitrogênio

(0, 60 e 120 kg ha-1) em duas localidades. Essas autoras verificaram que a inoculação

promoveu maior produção de matéria seca e acúmulo de N e aumentou a produtividade de

grãos, principalmente na presença de adubo nitrogenado, sendo que o maior aumento na

produtividade de grãos foi obtido nas plantas do genótipo IAC-370, com o emprego do

isolado IAC-HT-12 na ausência de N, superando em 45% o tratamento testemunha.

Entretanto, SALA et al. (2007) observaram que no genótipo ITD-19, sem adição de N, as

plantas que não receberam inóculo apresentaram maior produção de matéria seca da parte

aérea e acúmulo de N do que os tratamentos inoculados, demonstrando influência negativa da

inoculação. DIDONET et al. (2000) verificaram que a ausência de adubação nitrogenada

junto a inoculação em trigo pode causar decréscimo na matéria seca da parte aérea em

comparação com a testemunha, possivelmente pelo aumento do sistema radicular em relação a

parte aérea. FREITAS (2011), avaliando 162 isolados de bactérias diazotróficas endofíticas

presente em colmo e raiz de quatro variedades de cana-de-açúcar, verificou que 94

apresentaram produção de substâncias indólicas. Além disso, as bactérias são extremamente

dependentes das fontes de carbono disponibilizadas pelas plantas e a ausência de N pode

representar um alto custo da associação para planta. O que poderia explicar o fato de que no

município de Mogi-Mirim mesmo ocorrendo um aumento significativo da FBN pela

inoculação em cana-de-açúcar (Tabela 17), o teor de N na folha +1 foi igual à cana-de-açúcar

não inoculada (Tabela 24), e a produtividade de colmos foi semelhantemente à da cana-de-

açúcar não inoculada (Tabela 22). Nos outros experimentos, o teor de N na folha +1 da cana-

de-açúcar inoculada foram iguais ou ligeiramente maiores do que as não inoculadas (Tabela

25)

Em estudo com cana-de-açúcar, OLIVEIRA et al. (2006) avaliaram o efeito da

inoculação de misturas bacterianas em material micropropagado das variedades SP 70-1143 e

SP 81-3250 pela técnica de abundância natural de 15N em diferentes tipos de solo. Os autores

verificaram que a FBN contribuiu com até 38% do nitrogênio, contudo houve casos em que a

FBN foi muito menor ou nula em função da inoculação de misturas bacterianas, do tipo de

solo e da adubação. Os autores observaram que as variedades no ciclo de cana-planta

63

conduzida em Latossolo não mostraram efeito significativo da inoculação com as misturas

bacterianas e a adubação nitrogenada, e no ciclo de cana-soca as variedades conduzidas em

ARGISSOLO e LATOSSOLO também não houve efeito significativo da inoculação com as

misturas bacterianas e a adubação nitrogenada. GOVINDARAJAN et al. (2006) observaram

também um aumento da matéria seca em duas variedades de cana-de-açúcar associados à

inoculação de estirpes de bactérias diazotróficas endofíticas. Mas, esses autores demonstraram

que a inoculação de uma mistura de bactérias diazotróficas pode resultar num efeito negativo

no crescimento das plantas por causa da competição entre os microrganismos pela fonte de

carbono da planta. Os motivos para essas variações referentes à inoculação não foram ainda

totalmente esclarecidas, entretanto, sugere-se que a interação com os microrganismos nativos

do solo, genótipo da planta e condições edafoclimáticas estão relacionados.

Nas parcelas dos tratamentos avaliados neste estudo (N0 e N0+I), apesar do nitrogênio

ser um dos nutrientes absorvidos em maior quantidade pela cana-de-açúcar, não houve

aplicação de N fertilizante, as quantidade de N acumulado foram apresentados na Tabela 26.

Trabalhos sobre a eficiência de uso de N fertilizantes em cana-de-açúcar mencionam

que esta seja da ordem de 40% (TRIVELIN et al., 1995), 13% a 22% (GAVA et al., 2003) e

que cerca de 70% do N absorvido pela cana-de-açúcar venha do solo, FBN e deposição com a

água da chuva (CANTARELLA et al., 2007). Nos dois experimentos em que a FBN foi alta

(Mogi-Mirim e Santa Maria da Serra) as condições de suprimento de N pelo solo eram baixas:

em Mogi-Mirim a área não era adubada há três anos; em Santa Maria da Serra o solo arenoso

tinha baixo estoque de matéria orgânica (Tabela 2). Assim, é possível dizer que, nesses casos,

a contribuição da FBN possa ter sido importante.

64

Tabela 24 – Teor de N na folha +1 de cana-de-açúcar em ciclo de cana-soca em função das doses N0 (0 kg ha-1 de N) com e sem inoculação (inoc.) e dose máxima N150 (150kg ha-1 de N) no município de Mogi-Mirim.

Local

Teor médio de N na folha +1 Resposta a adubação mineral

N0 N 150 CV (%) F

sem inoc. com inoc.

g kg-1

Mogi-Mirim 14,8 14,8 16,0 4,4 * (1) inoc. = inoculação;

*significativo a 10% de probabilidade; Coeficiente de variação (CV), Teste F estimados para o efeito das doses de N (0, 50, 100 e 150 kg ha-1) no ciclo de cana-soca

Tabela 25 – Teor de N na folha +1 de cana-de-açúcar em ciclo de cana-planta (média das três variedades) em função das doses N0 (0 kg ha-1 de N) com e sem inoculação (inoc.) e dose máxima N90 (90 kg ha-1 de N) no município de Jaú, Santa Maria da Serra, Piracicaba e Sales Oliveira (I e II), média das três variedades.

Local

Teor médio de N na folha +1 Resposta a adubação mineral

N0 N 90 CV (%) F

sem inoc.(1) com inoc.

g kg-1 Jaú 18,9 19,5 19,0 7,3 ns

Santa Maria da Serra 15,4 15,5 17,1 6,7 *

Piracicaba 18,7 19,3 19,6 11 ns

Sales I 13,8 13,8 14,8 9,1 *

Sales II 14,7 15,2 15,3 7,4 ns (1) inoc. = inoculação;

*significativo a 10% de probabilidade; Coeficiente de variação (CV) e Teste F estimados para o efeito das doses

de N (0, 30, 60 e 90 kg ha-1) no ciclo de cana-planta.

65

Tabela 26 - N acumulado em cana-de-açúcar (kg ha-1) na dose N0 (0 kg ha-1 de N) com e sem inoculação (inoc.) e dose máxima (Nmáx.). No ciclo de cana-planta a dose máxima foi 90 kg ha-1 de N no município de Jaú, Santa Maria da Serra, Piracicaba, Sales Oliveira ( I e II). No ciclo de cana-soca a dose máxima foi 150 kg ha-1 de N no município de Mogi-Mirim.

N acumulado

Local N0 N0+inoc. Nmáx.

colmo ponteiro folhas secas MSPA colmo ponteiro folhas secas MSPA colmo Ponteiro folhas secas MSPA

kg ha-1 Mogi-Mirim 23,7 25,3 14,6 63,6 12,1 26,2 12,7 51,0 29,0 36,8 22,9 88,7 Jaú 90,0 32,4 27,3 149,7 105,2 43,3 28,5 177,0 91,0 32,2 25,8 149,0 Santa Maria da Serra 19,2 17,3 12,3 48,9 18,6 16,6 13,9 49,1 34,2 17,4 15,0 66,6 Piracicaba 74,3 41,8 12,0 128,2 83,6 46,3 11,1 141,1 85,7 42,9 13,4 142,0 Sales I 62,6 18,4 11,0 92,0 66,9 19,7 11,8 98,4 99,0 29,1 17,5 145,6 Sales II 75,5 22,2 13,3 111,1 64,9 19,1 11,4 95,4 82,2 24,2 14,5 120,9

66

4.4 Considerações Finais

O método que utiliza os valores de δ15N das plantas invasoras como referência para

estimativa da FBN tem a vantagem de usar plantas que estão localizadas no mesmo ambiente

produtivo da cana-de-açúcar; contudo a baixa marcação de 15N dessas plantas provavelmente

reflete a exploração da camada mais superficial do solo, ao passo que a cana-de-açúcar pode

explorar (e absorver N) de camadas mais profundas. Em relação ao método que verifica a

distribuição da abundância de 15N no perfil do solo, o cultivo em vaso com plantas de

referência que consigam extrair o N disponível no solo possivelmente dão uma melhor idéia

da distribuição da abundância natural de 15N do N disponível a planta em cada camada do

solo, entretanto exige maior tempo para condução do experimento e a obtenção dos dados está

relacionada a condições ambientais diferentes do ambiente produtivo da cana-de-açúcar.

Assim, ambos os métodos possuem algumas limitações.

5 CONCLUSÃO

• As estimativas de FBN por meio da técnica de abundância natural de 15N

variaram consideravelmente quando avaliadas pelo método que utiliza plantas

invasoras como referência em comparação com o método que considera a

distribuição da abundância natural do 15N no perfil do solo;

• O Método que leva em consideração a distribuição da abundância natural do 15N no perfil do solo possivelmente fornece uma melhor estimativa da FBN,

variando de 21% a 90% de Ndfa.

67

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ALBUQUERQUE, G.A.C.; MARINHO, M.L. Adubação na região Norte-Nordeste. In: ORLANDO FILHO, J. (Coord.). Nutrição e adubação da cana-de-açúcar no Brasil. Piracicaba: Instituto do Açúcar e do Álcool, 1983. P.267-286. AMBROSANO, E. A.; TRIVELIN, P. C. O.; CANTARELLA, H.; ROSSETTO, R.; MURAOKA, T.; BENDASSOLLI, J. A. AMBROSANO, G. M. B.;; TAMISO, L. G.; VIEIRA, F. C.; PRADA NETO, I. Nitrogen-15 labeling of Crotalária juncea Green manure. Scientia agricola, v. 60, p. 181-184, 2003. AZEREDO, D. F.; BOLSANELLA, J.; WEBER, H.; VIEIRA, J. R. Nitrogênio em cana-planta – doses e fracionamento. STAB- Açúcar , Álcool e Subproputos, v. 6, n.5, p. 26-33, 1986. BALDANI, J.I.; TEIXEIRA, K.R.S.; SCHWAB, S.; OLIVARES, F.L.; HEMERLY, A.S.; SEGUNDO URQUIAGA; REIS, V.M.; NOGUEIRA, E.M.; ARAUJO, J.L.S.; BORGES, L.E.; SOARES, L.H.B.; VINAGRE, F.; BALDANI, V.L.D.; CARVALHO, T.L.G.; ALVES, B.J.R.; JAMES, E.K; JANTALIA, C.P.; FERREIRA, P.C.G.; VIDAL, M.S.; BODDEY, R.M. Fixação Biológica de Nitrogênio em Plantas da Família Poaceae (Antiga Graminea) In: ALVAREZ, V.H.; SCHAEFER, C.E.; BARROS, N.F.; MELLO, J.W.V.; COSTA, L.M. (Eds.). Tópicos em Ciência do solo. Viçosa: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, v.6, p.203-271, 2009 BAPTISTA, R.B.; LEITE, J.M.; MORAIS, R.F.; REIS, V.M.; & SEGUNDO S. URQUIAGA. Variação da abundância natural de 15N no perfil do solo e seu efeito na estimativa da contribuição da fixação biológica de N2 em variedades de cana-de-açúcar. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO, 32., 2009, Fortaleza. Anais eletrônicos... Fortaleza: UFCE/SBCS, 2009. BASANTA, M. V.; DOURADO NETO, D.; REICHARDT, K.; BACCHI, O. O. S.; OLIVEIRA, J. C. M.; TRIVELIN, P. C. O.; TIMM, L. C.; TOMINAGA, T. T.; CORRECHEL, V.; CÁSSARO, F. A. M.; PIRES, L. F.; MACEDO, J. R. Eficiência no uso de nitrogênio em relação aos manejos dos resíduos da cultura da cana-de-açúcar. In: CONGRESSO NACIONAL DA SOCIEDADE DOS TÉCNICOS ACÚCAREIROS E ALCOOLEIROS DO BRASIL, 8, Recife, 2002. Anais... Olinda: STAB, 2002, p. 268-275. BATAGLIA, O.C.; FURLANI, A.M.C.; TEIXEIRA, J.P.F.; FURLANI, P.R.; GALLO, J.R. Métodos de análise química de plantas. Campinas: Instituto Agronômico, 1983. 48p. (Boletim Técnico, 78). BIGGS, I.M.; STEWART, G.R.; WILSON, J.R.; CRITCHLEY, C. N-15 natural abundance studies in Australian commercial sugarcane. Plant and Soil, v.238, n.1, p. 21-30, 2002.

68

BOARETTO, A.E.; TRIVELIN, P.C.O; MURAOKA, T. Uso de isótopos como traçadores em fertilidade do solo e nutrição de plantas. Centro de Energia Nuclear na Agricultura – USP. Resumos expandidos... FERTBIO, 2004. BODDEY, R.M.; POLIDORO, J.C.; RESENDE, A.S.; ALVES, B.J.R. & URQUIAGA, S. Use of the 15N natural abundance technique for the quantification of the contribution of N2 fixation to sugar cane and other grasses. Australian Journal Plant Physiology, v.28, p.889-895, 2001. BODDEY, R.M.; URQUIAGA, S.; ALVES, B.J.R.; REIS, V.M. Endophytic nitrogen fixation in sugarcane: present knowledge and future applications. Plant and Soil, v. 252, p.139-149, 2003. BRASIL. Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento. Balanço nacional da

cana‑de‑açúcar e da agroenergia. Disponível em: <http://www.agricultura.gov.br/>. Acesso

em: 10 jan. 2012.

BRASIL. Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento. Cana‑de‑açúcar: Orientações

técnicas. Disponível em: <http://www.agricultura.gov.br/>. Acesso em: 11 jan. 2012. CAMARGO, P. B. Dinâmica do nitrogênio dos fertilizantes: uréia (15N) e aquamônia (15N) incorporados ao solo na cultura de cana-de-açúcar. Piracicaba, 1989. 104f. Dissertação (Mestrado) – Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universdade de São Paulo, Piracicaba, 1989. CANTARELLA, H.; RAIJ, B. van. Adubação nitrogenada no estado de São Paulo In: SANTA, M. B. M. (Ed.). Adubação nitrogenada no Brasil. Ilhéus: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, p. 47-79, 1985. CANTARELLA, H.; TRIVELIN, P.C.O. Determinação de nitrogênio inorgânico em solo pelo método da destilação a vapor. In: Raij, B.; Andrade, J.C.; Cantarella, h.; Quaggio, J.A. (Ed.). Análise química para Avaliação da fertilidade de solos tropicais. Campinas: Instituto Agronômico, p.270-276, 2001. CANTARELLA, H.; TRIVELIN, P.C.O.; VITTI, A.C. Nitrogênio e Enxofre na cultura da cana-de-açúcar. In: Yamada, T.; Abdalla, S.R.S.; Vitti, G.C. (Ed.). Nitrogênio e Enxofre na Agricultura Brasileira. Piracicaba: IPNI Brasil, p.355-392, 2007. CARNEIRO, A. E. V.; TRIVELIN, P. C. O.; VICTORIA, R. L. Utilização da reserva orgânica e de nitrogênio do tolete de plantio (colmo-semente) no desenvolvimento da cana-planta. Scientia Agricola, v. 53, n. 2, p. 199-209, 1995. CAVALCANTE, V.A.; DÖBEREINER, J. A new acid-tolerant nitrogen-fixing bacterium associated with sugarcane. Plant Soil, v. 108, p. 23-51, 1988.

69

CHAPMAN, L. S.; HAYSOM, M. B. C.; SAFFIGNA, P. G. N cycling in cane fields from 15N labeled trash and residual fertilizer. Proceedings of the Australian Society of Sugar Cane Technologists, v. 14, p. 84-89, 1992. CHAPMAN, L. S.; HAYSOM, M. B. C.; SAFFIGNA, P. G. The recovery of 15N from labeled urea fertilizer in crop components of sugarcane and in soil profiles. Australian Journal of Agricultural Research, v. 45, p. 1577-1585, 1994. CONAB, 2011. Acompanhamento da Safra Brasileira Cana-de-Açúcar. Safra 2011/2012, Terceiro Levantamento. Dez., 2011. Companhia Nacional de Abastecimento – Brasília. COSTA, D.P.; KUKLINSKY-SOBRAL, J.; FREIRE, F.J.; SILVA, M.O.; BARBOSA, M.V.; SILVA, M.C.B.; ANDRADE, P.A.M. Fixação Biológica de Nitrogênio por Bactérias Endofíticas do Gênero Burkholderia Associadas à Cana-de-Açúcar. In:CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO, 32., 2009, Fortaleza. Anais eletrônicos... Fortaleza: UFCE/SBCS, 2009. DIDONET, A. D.; LIMA, O, S.; CANDATEN, A. A.; RODRIGUES, O. Realocação de nitrogênio e de biomassa para os grãos, em trigo submetido a inoculação de Azospirillum. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 35, p. 401-411, 2000 . DOBEREINER, J. Nitrogen-fixing bacteria of the genus Beijerinchia Derx in the rhizosphere of sugarcane. Plant and Soil, v. 15, p.211-217, 1961. ESPIRONELO, A.; RAIJ, B. van; PENATTI, C. P.; CANTARELLA, H.; MORELLI, J. L.; ORLANDO FILHO, J.; LANDELL, M. G. A.; ROSSETTO, R. Cana-de-açúcar. In: RAIJ, B. van; CANTARELLA, H.; QUAGGIO, J. A.; FURLANI, A. M. C. (Eds.). Recomendações de adubação e calagem para o Estado de São Paulo. Campinas: Fundação IAC, 1996. p. 237-239. (IAC. Boletim, 100). EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. Sistema Brasileiro de classificação do solo. 2. ed. Rio de Janeiro: EMBRAPA,CNPS, 2006. 306p.

FARONI, C. E.; VITTI, A. C.; GAVA, G. J. C.; MANZONI, C. S.; PENATTI, C. P.; TRIVELIN, P. C. O. Degradação da palha (15N) de cana-de-açúcar em dois anos consecutivos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIAS DE SOLO, 29, 2003, Ribeirão Preto. Anais... Ribeirão Preto: Unesp/SBCS, 2003. FREIRE, J. R. J. Fixação do nitrogênio pela simbiose rizóbio/leguminosas. In: CARDOSO, E. J. B. N.; TSAI, S. M.; NEVES, M. C. P. Microbiologia do solo. p. 121-140, 1992. FREITAS, R. P. Bactérias diazotróficas endofíticas associadas à cana-de-açúcar. 2011. 81f. Dissertação (Mestrado em Agricultura Tropical e Subtropical). Instituto Agronômico, Campinas. FUENTES-RAMIREZ, L.E.; CABALLERO-MELLADO, J.; SEPULVEDA, J.;

70

MARTINEZ-ROMERO, E. Colonization of sugarcane by Acetobacter diazotrophicus is inhibited by high N fertilization. FEMS Microbiology Ecology, v.29, p.117-128, 1999. GAVA, G. J. C.; TRIVELI, P. C. O.; VITTI, A. C.; OLIVEIRA, M. W. Balanço do nitrogênio da uréa (15N) e da palhada (15N) no sistema solo-cana-de-açúcar (cana-soca) In: CONGRESSO NACIONAL DOS TÉCNICOS AÇÚCAREIRO ALCOOLEIROS DO BRASIL, 8, Recife, 2002. Anais... Olinda: STAB, p. 245-251, 2002. GAVA, G. J. C.; TRIVELI, P. C. O.; VITTI, A. C.; OLIVEIRA, M. W. Recuperação do nitrogênio (15N) da uréia e da palhada por soqueira de cana-de-açúcar (Saccharum spp.). Revista Brasileira de Ciências do Solo, v. 27, p. 621-630, 2003. GOVINDARAJAN, M.; BALANDREAU, J.; MUTHUKUMARASAMY, R.; GOPALAKRISHNAN, R.; LAKSHMINARASIMHAN, C. Improved yield of micropropagated sugarcane following inoculation by endophytic Bulkholderia vietnamiensis. Plant and Soil , v.280, p,239-252, 2006 GUILLER, K.E.; DAY, J.M. Nitrogen fixation in the rhizosphere: Significance in natural and agricultural systems. p. 127-147. In: A.H. Fitter (ed.) Ecological Interactions in soil. Blackwell Sci. Publ, Oxford, England, 1985. HERRIDGE, D.F.; PEOPLES, M.B.. BODDEY, R.M. Global inputs of biological nitrogen fixation in agricultural systems. Plant and Soil , v.311, p. 1-18. 2008. HOEFSLOOT, G.; TERMORSHUIZEN, A.JL; WATT, D.A.;CRAMER, M.D. Biological nitrogen fixation is not a major contributor to the nitrogen demand of a commercially grown South African sugarcane cultivar. Plant and Soil, v. 277, n. 1-2, p. 85-96, 2005. KENNEDY, I.R.; CHOUDHURY, A.T.M.A.; KECSKÉS, M.L. Non-symbiotic bacterial diazotrophs in crop-farming systems: can their potential for plant growth promotion be better exploited? Soil Biology & Biochemistry, v.36, p.1229-1244, 2004. KORNDÖFER, G.H.; VALLE, M.R.; MARTINS, M.; TRIVELIN, P.C.O. Aproveitamento do nitrogênio da uréia pela cana-planta. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Campinas, v.21, n.1, p.23-26, 1997. LEDGARD, S.F.; FRENEY, J.R.; SIMPSON, J.R. Variations in natural enrichment of 15N in the profiles of some Australian Pasture Soils. Australian Journal of Experimental Agriculture, Victoria, v.22, p.155-64, 1984. MALAVOLTA, E.; VITTI, G. C. OLIVEIRA, S. A. Avaliação do estado nutricional das plantas. Piracicaba: Associação Brasileira para a Pesquisa da Potassa e do Fosfato, p. 319, 1997.

71

MARQUES JR, R.B.; CANELLAS, L.P.; SILVA, L.G.; OLIVARES, F.L. Promoção de enraizamento de microtoletes de cana-de-açúcar pelo uso conjunto de substâncias húmicas e bactérias diazotróficas endofíticas. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.32, p. 1121-1128, 2008. MARTINS, R.C.R.; BORTOLUCI, J.P.; FLOH, E.I.S.; BARBOSA, H.R. Associações in

vitro entre bactérias endofíticas diazotróficas e calos de cana-de-açúcar. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO SOBRE ECOFISIOLOGIA, MATURAÇÃO E MATURADORES EM CANA-DE-AÇÚCAR, 1., 2008, Botucatu. Anais... Botucatu: UNESP, 2008. MORAIS, R. F.; QUESADA, D. M.; REIS, V. M.; URQUIAGA, S.; ALVES, B. J. R.; BODDEY, R. M. Contribution of biological nitrogen fixation to Elephant grass (Pennisetum

purpureum Schum.). Plant and soil, DOI 10.1007/s11104-011-0944-2, 2011 MORAIS, R. F.; SOUZA, R. J.; LEITE, J. M.; SOARES, L. H. B.; ALVES, B. J. R.; BODDEY, R. M.; URQUIAGA, S. Elephant grass genotypes for bioenergy production by direct biomass combustion. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.44, n.2, p.133-140, fev. 2009 OLIVEIRA, A. L. M., URQUIAGA, S., BODDEY, R. M., Burnig cane: the long term effects. International Sugar Journal, Bucks, v. 96, p. 272-215, 2002. OLIVEIRA, A.L.M.; CANUTO, E.L.; REIS, V.M.; BALDANI, J.I. Response of micropropagated sugarcane varieties to inoculation with endophytic diazotrophic bacteria. Brazilian Journal of Microbiology, v.34, p.59-61, 2003. OLIVEIRA, A.L.M.; CANUTO, E.L.; URQUIAGA, S., REIS, V.M.; BALDANI, J.I. Yield of micropropagated sugarcane varieties in different soil types following inoculation with diazotrophic bacteria. Plant and Soil, v.284, p.230-32, 2006. OLIVEIRA, M. W. TRIVELIN, P. C. O.; KINGSTON, G.; BARBOSA, M. H. P.; VITTI, A. C. Decomposition and release of nutrients from sugarcane trash in two agricultural enviroments in Brazil. Proceedings of Australian Society of Sugar Cane Technologists, v.24, p. 40, 2002. ORLANDO FILHO, J.; RODELLA, A. A. Adubação nitrogenada em cana-planta: perfilhamento e produtividade agrícola. STAB-Açúcar, Álcool e Subprodutos, v. 13, n. 3, p. 16-18, 1995. ORLANDO FILHO, J.; RODELLA, A. A.; BELTRAME, J. A. LAVORENTI, N. A. Doses, fontes e formas de aplicação de nitrogênio em cana-de-açúcar. STAB-Açúcar, Álcool e Subprodutos, v. 17, n. 4, p. 39-41, 1999. OTTO, R. Desenvolvimento de raízes e produtividade de cana-de-açúcar relacionados à adubação nitrogenada. 2007. 117f. Dissertação (Mestrado em Agronomia)- Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 2007.

72

PEREIRA, W.; HIPÓLITO, G.S.; SANTOS , C.L.R.; ANTONIO, C.S. MOREIRA, L.L.Q.; CARNEIRO, J.B.; REIS, V.M. Acúmulo de biomassa em plantas de cana-de-açúcar variedade RB-72-454 inoculadas com bactérias diazotróficas. Resumos Expandidos... FertBio, 2008. PEREIRA, W; SCHULTZ, N.; HIPÓLITO, G.; URQUIAGA, S.; REIS, V.M. Agronomic Efficiency of the sugarcane inoculant. In: 12th International Symposium on Biological Nitrogen Fixation with non-Legumes. Anais... Rio de Janeiro, 2010. PEREIRA,W.; HIPÓLITO, G.S.; LEITE, J.M.; SANTOS, C.L.R.; CHAVES, V.A.; ANTÔNIO, S.C.; REIS, V.M. Inoculação com Bactérias Diazotróficas em Duas Variedades Comerciais de Cana-de-açúcar. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO, 32., 2009, Fortaleza. Anais eletrônicos... Fortaleza: UFCE/SBCS, 2009. POLIDORO, J. C.; RESENDEA. S.; QUESADA, D. M.; XAVIER, R .P.; COELHO, C. H. M.; ALVES, B. J. R.; BODDEY, R. M.; URQUIAGA, S. Levantamento da contribuição da fixação biológica de nitrogênio para a cultura da cana-de-açúcar no Brasil. Embrapa Agrobiologia, Seropédica, p. 8, 2001. (Embrapa Agrobiologia. Documentos, 144). RAIJ, B. van; ANDRADE, J.C de.; CANTARELA, H.; QUAGGIO, J.A. Análise química para avaliação da fertilidade de solos tropicais. Instituto Agronômico, Campinas, p.285, 2001 RAIJ, B. van; CANTARELLA, H.; QUAGGIO, J. A.; FURLANI, A. M. C. Recomendações de adubação e calagem para o Estado de São Paulo. 2ed. Revista e atualizada. Campinas: Instituto Agronômico; Fundação IAC, p. 285, 1996. REIS JR., F.B.; SILVA, L.G.; REIS, V.M.; DÖBEREINER, J. Ocorrência de bactérias diazotróficas em diferentes genótipos de cana-de-açúcar. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.35, n.5, p.985-994, maio 2000. REIS, V.M. Uso de Bactérias Fixadoras de Nitrogênio como Inoculante para aplicação em gramíneas. Embrapa Agrobiologia: documento 232, jun. 2007. SALA, V. M. R.; CARDOSO, E. J. B. N.; FREITAS, J. G.; SILVEIRA, A. P. D. Resposta de genótipos de trigo à inoculação de bactérias diazotróficas em condições de campo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 42, n. 6, p.833-842, 2007. SAMPAIO, E. V. S. B.; SALCEDO, I. H.; BETTAMY, J. Dinâmica de nutrientes em cana-de-açúcar. I. Eficiência de utilização de uréia-15N em aplicação única ou parcelada. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 19, n. 8, p. 943-949, 1984. SAS Institute Inc. 2004. SAS/STAT 9.1 User’s guide. Cary, NC: SAS Institute Inc., p.5136, 2004.

73

SCHULTZ, N.;PEREIRA, W.; BAPTISTA, R.B.; SILVA, J.A.; REIS, V.M.; URQUIAGA, S. Productivity of sugar cane inoculated with diazotrophs in two experiments conducted in Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro State. In: 12th International Symposium on Biological Nitrogen Fixation with non-Legumes. Anais… Rio de Janeiro, 2010. SHEARER, G.; KOHL, D H. Natural Abundance of 15N: Fractional Contribution of Two Sources to a Common Sink and Use of Isotope Discrimination. In: KNOWLES, R.; BLACKBURN, T.H.; Nitrogen Isotope Techniques. London: Academic Press, 1992. P. 89-122. SHEARER, G.; KOHL, D.H. N2 fixation in field setting: estimations based on natural 15N abundance. Australian Journal Physiology, v.13, p.699-756, 1986. SILVA, M. F.; OLIVEIRA, P. J.; XAVIER, G.R.; RUMJANEK, N. G.; REIS, V.M. Inoculantes formulados com polímeros e bactérias endofíticaspara a cultura da

cana‑de‑açúcar. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.44, n.11, p.1437-1443, nov.

2009. SOUSA, D.M.G.; MIRANDA, L.N.; OLIVEIRA, S.A. Acidez do solo e sua correção. In: NOVAIS, R.J.; ALVAREZ, V.H.; BARROS, N.F.; FONTES, R.L.F.; CANTARUTTI, R.B.; NEVES, J.C.L. (Eds.) Fertilidade do Solo. Sociedade Brasieira de Ciências do Solo, Viçosa, 2007. THORBURN, P. J.; PROBERT, M. E.; LISSON, S.; WOOD, A. W.; KEATING, B. A. Impacts of trash retention on soil nitrogen and water: na example from the Australian sugarcane industry. Proceedings of the South Africa Sugar Technologists Association, v.73, p. 75-79, 1999. THORBURN, P. J.; van ANTWERPEN, R.; MEYER, J. H.; BEZUIDENHOUT, C. N. The impact of trash management on soil carbon and nitrogen: I Modelling long-term experimental results in the South African sugar industry. Proceedings of the South Africa Sugar Technologists Association, v.76, p. 260-268, 2002. THORBURN, P.J; DART, I.K.; BIGGS, I.M.; BAILLIE, C.P.; SMITH, M.A.; KEATING, B.A. The fate of nitrogen applied to sugarcane by trickle irrigation. Irrigation Science, v. 22, p.201-209, 2003. TRIVELIN, P. C. O.; VICTORIA, R. L.; RODRIGUES, J. C. S. Aproveitamento por soqueira de cana-de-açúcar de final de safra do nitrogênio da aquamônia-15N e uréia-15N aplicado ao solo em complemento à vinhaça. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 30, n. 12, p. 1375-1385, 1995. URQUIAGA, S.; CRUZ, K.H.S.; BODDEY, R.M. Contribution of nitrogen fixation to sugar cane: Nitrogen-15 and nitrogen-balance estimates. Soil Science Society of America Journal, v.56, p.105-114, 1992

74

URQUIAGA, S.; XAVIER, R. P.; MORAIS, R. F.; BATISTA, R. B.; SCHULTZ, N.; LEITE, J. M.; SÁ, J. M.; BARBOSA, K.P.; RESENDE, A. S.; ALVES, B. J. R.; BODDEY, R. M. Evidence from field nitrogen balance and 15N natural abundance data for the contribution of biological N2 fixation to Brazilian sugarcane varieties. Plant Soil, DOI 10.1007/s11104-011-1016-3, 2011. URQUIAGA; BODDEY, R.M.; ALVES, B.J.R. Protocolo para Avaliar a contribuição da FBN em Canaviais Comerciais. Embrapa Agrobiologia, maio, 2007. VALLIS, I.; CATCHPOOLE, V. R.; HUGHES, R. M. M.; MYERS, R. J. K.; RIDGE, D. R.; WEIR, K. L. Recovery in plants and soils of 15N applied as subsurface bands of urea to sugarcane. Australian Journal of Agricultural Research, v. 47, p. 355-370, 1996. VAN BERKUM, P.; BOHLOOL, B.B. Evaluaion of nitrogen fixation by bacteria in association with roots of tropical grasses. Microbiology Rev., v. 44, p. 491-517, 1980. VASCONCELOS, A. C. M.; CASAGRANDE, A. A.; PERECIN, D.; JORGE, L. A. C.; LANDELL, M. G. A. Avaliação do Sistema Radicular da cana-de-açúcar por diferentes métodos. . Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.27, p. 849-858, 2003. VASCONCELOS, A. C. M.; CASAGRANDE, A. A. Fisiologia do Sistema Radicular. In: DINARDO-MIRANDA, L. L.; VASCONCELOS, A. C. M.; LANDELL, M. G. A. (Ed.). Cana-de-açúcar. Campinas: Instituto Agronômico, p. 79-98, 2008. VITTI, A. C. Adubação nitrogenada da cana-de-açúcar (soqueira) colhida mecanicamente sem a queima prévia: manejo e efeito na produtividade. Piracicaba, 2003. 114f. Tese (Doutorado) – Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2003. WATANABE, I.; YONEYAMA, T.; PADRE, B.; LADHA, J.K. Difference in natural abundance of 15N in several rice (Oriza sativa L.) varieties: Aplication for evaluating N2 fixation. Soil Science Plant Nutrition, v. 33, p.407-415., 1987. WEIR, K. L.; ROLSTON, D. E.; THORBURN, P. J. The potential for N losses via denitrification between a green cane trash blanket. Proceedings of Australian Society of Sugar Cane Technologists, v.20, p. 169-175, 1998. YONEYAMA, T.; MURAOKA, T. KIM, T.H.; DACANAY, E.V. & NAKANISHI, Y. The natural 15N abundance of sugarcane and neighbouring plants in Brazil, the Philippines and Miyako (Japan). Plant and Soil, Dordrecht, v. 189, p.239-244, 1997. ZAMBELLO JR, E.; AZEREDO, D. F. Adubação na região Centro-Sul. In: ORLANDO FILHO, J. (Coord). Nutrição e adubação da cana-de-açúcar no Brasil. Piracicaba: Instituto do Açúcar e do Álcool, p. 289-313, 1983.

75

7 ANEXOS

7.1 Anexo I

Croqui do 1º Experimento na Fazenda Nova Aliança em Sales Oliveira, SP. 72 66 60

N60 N90 N60 +I

71 65 59

N90 N60 N3 0

70 64 58

N60+I N0 N6 0 Parcela: 5 sulcos69 63 57

N0+I N30 N0 +I

68 62 5610 m

N0 N0+I N9 0

67 61 55

N30 N60+I N0 BLOCO IV 1,5 m

54 48 42 7,5 m

N30 N0+I N60 +I

53 47 41

N0+I N30 N0 Variedade Código Tratamento

52 46 40N0 controle

N90 N0 N9 0 N0+I controle + inoculação

51 45 39N30 dose baixa

N0 N90 N3 0 N60 dose média

50 44 38N60+I dose média + inoculação

N60 N60 N6 0 N90 dose alta

49 43 37N0 controle

N60+I N60+I N0 +I BLOCO III N0+I controle + inoculação

36 30 24N30 dose baixa

N90 N60+I N6 0 N60 dose média

35 29 23N60+I dose média + inoculação

N0+I N90 N3 0 N90 dose alta

34 28 22N0 controle

N0 N0 N0 N0+I controle + inoculação

33 27 21N30 dose baixa

N30 N30 N9 0 N60 dose média

32 26 20N60+I dose média + inoculação

N60+I N0+I N0 +I N90 dose alta

31 25 19

N60 N60 N60 +I BLOCO II

18 12 6

N0 N0 N0 +I

17 11 5

N90 N90 N6 0

16 10 4

N60 N30 N0

15 9 3

N60+I N60 N9 0

14 8 2

N0+I N60+I N3 0

13 7 1

N30 N0+I N60 +I BLOCO I

7 sulcos

2 sulcos

canal

IACSP 95-5000

var.B

var.C

carreador

SP 81-3250 var.A

Descrisão

RB 85-5536

var.C var.B var.A

var.B var.A var.C

var.B var.A var.C

var.A var.C var.B

1,5 m

Carr

ea

dor

76

7.2 Anexo II

Croqui do 2º Experimento na Fazenda Nova Aliança em Sales Oliveira, SP

72 66 60

N60 +I N0 +I N6 0 +I

71 65 59

N9 0 N6 0 N30

70 64 58

N6 0 N0 N60 Parcela: 5 sulcos69 63 57

N3 0 N3 0 N0

68 62 5610 m

N0 N9 0 N90

67 61 55

N0 +I N60 +I N0 +I BLOCO IV 1,5 m

54 48 42 7,5 m

N0 +I N0 +I N6 0 +I

53 47 41

N3 0 N3 0 N0 Variedade Código Tratamento

52 46 40N0 controle

N9 0 N0 N90 N0+I controle + inoculação

51 45 39N30 dose baixa

N0 N9 0 N30 N60 dose média

50 44 38N60+I dose média + inoculação

N6 0 N6 0 N60 N90 dose alta

49 43 37N0 controle

N60 +I N60 +I N0 +I BLOCO III N0+I controle + inoculação

36 30 24N30 dose baixa

N9 0 N6 0 N60 N60 dose média

35 29 23N60+I dose média + inoculação

N6 0 N9 0 N30 N90 dose alta

34 28 22N0 controle

N0 N0 N0 N0+I controle + inoculação

33 27 21 N30 dose baixa

N3 0 N3 0 N90 N60 dose média

32 26 20N60+I dose média + inoculação

N60 +I N0 +I N0 +I N90 dose alta

31 25 19

N0 +I N60 +I N6 0 +I BLOCO II

18 12 6

N60 +I N60 +I N0 +I

17 11 5

N9 0 N9 0 N60

16 10 4

N6 0 N3 0 N0

7 sulcos 15 9 3

N0 N6 0 N90 2 sulcos

14 8 2

N3 0 N0 N30

canal 13 7 1

N0 +I N0 +I N6 0 +I BLOCO I

IACSP 93-3046

var.B

var.C

carreador

SP 81-3250 var.A

Descrisão

RB 86-7515

Carr

ead

or

var.C var.B var.A

var.B var.A var.C

var.B var.A var.C

var.A var.C var.B

1,5 m

77

7.3 Anexo III

Croqui do Experimento no Polo Centro Oeste da APTA em Jaú, SP.

34 35 36 70 71 72

N9 0 N6 0 N6 0 N6 0 +I N0+I N60 +I

31 32 33 67 68 69

N6 0 N9 0 N3 0 N90 N6 0 N3 0 Parcela: 5 sulcos

28 29 30 64 65 66

N0 N0 N0 N60 N0 N6 0

25 26 27 61 62 638 m

N3 0 N3 0 N9 0 N30 N3 0 N0 10 m22 23 24 58 59 60

N6 0+I N0 +I N60 +I N0 N9 0 N9 0 1,5 m

19 20 21 55 56 57 7,5 m

N0+I N60 +I N0 +I BLOCO II N0 +I N6 0+I N0 +I BLOCO III

16 17 18 52 53 54

N6 0+I N60 +I N0 +I N0 +I N0+I N60 +I Variedade Código Tratamento

13 14 15 49 50 51 N0 controle

N9 0 N9 0 B6 0 N30 N3 0 N0 N0+I controle + inoculação

10 11 12 46 47 48 N30 dose baixa

N6 0 N3 0 N0 N90 N0 N9 0 N60 dose média

55,57 8 9 43 44 45 N60+I dose média + inoculação

mN0 N6 0 N9 0 N0 N9 0 N3 0 N90 dose alta

4 5 6 40 41 42 N0 controle

N3 0 N0 N3 0 N60 N6 0 N6 0 N0+I controle + inoculação

1 2 3 37 38 39 N30 dose baixa

N0+I N0 +I N60 +I BLOCO I N6 0 +I N6 0+I N0 +I BLOCO IV N60 dose média

N60+I dose média + inoculação

N90 dose alta

N0 controle

N0+I controle + inoculação

N30 dose baixa

N60 dose média

N60+I dose média + inoculação

N90 dose alta

RB 85-5536 var.C

estrada

Orlândia, SP

Descrisão

SP 81-3250 var.A

IACSP 95-5000 var.B

22,5 m

var.B var.A var.C

var.C var.B var.A var.A var.C var.B

var.B var.A var.C

1,5 m

carr

ead

or

78

7.4 Anexo IV

Croqui do Experimento no Polo Centro Sul da APTA em Piracicaba, SP

63 66 69 72

N0 N6 0 N3 0 N6 0 +I

34 35 36 70 71

N9 0 N6 0 N6 0 N6 0 +I N0 +I

31 32 33 67 68

N6 0 N9 0 N3 0 N9 0 N6 0 Parcela: 5 sulcos

28 29 30 64 65

N0 N0 N0 N6 0 N0

25 26 27 61 6210 m

N3 0 N3 0 N9 0 N3 0 N3 0 10 m22 23 24 58 59 60

N6 0 +I N0 +I N6 0 +I N0 N9 0 N9 0 1,5 m

19 20 21 55 56 57 7,5 m

N0 +I N6 0 +I N0 +I BLOCO II N0 +I N6 0 +I N0 +I BLOCO III

16 17 18 52 53 54

N6 0 +I N6 0 +I N0 +I N0 +I N0 +I N6 0 +I Variedade Código Tratamento

13 14 15 49 50 51N0 controle

N9 0 N9 0 B6 0 N3 0 N3 0 N0 N0+I controle + inoculação

10 11 12 46 47 48N30 dose baixa

N6 0 N3 0 N0 N9 0 N0 N9 0 N60 dose média

canal 67,57 8 9 43 44 45 N60+I dose média + inoculação

m N0 N6 0 N9 0 N0 N9 0 N3 0 N90 dose alta

4 5 6 40 41 42N0 controle

N3 0 N0 N3 0 N6 0 N6 0 N6 0 N0+I controle + inoculação

1 2 3 37 38 39 N30 dose baixa

N0 +I N0 +I N6 0 +I BLOCO I N6 0 +I N6 0 +I N0 +I BLOCO IV N60 dose média

N60+I dose média + inoculação

N90 dose alta

N0 controle

N0+I controle + inoculação

N30 dose baixa

N60 dose média

N60+I dose média + inoculação

N90 dose alta

carreador

22,5 m

estrada

CTC 14 var.C

Orlândia, SP

Descrisão

SP 81-3250 var.A

IAC 87-3396 var.B

var.B var.A var.C

var.C var.B var.A var.A var.C var.B

var.B var.A var.C

1,5 m

carre

ad

or

79

7.5 Anexo V

Croqui do Experimento na Fazenda Itaúna em Santa Maria da Serra, SP

34 35 36 70 71 72

N9 0 N6 0 N6 0 N6 0 +I N0+I N60 +I

31 32 33 67 68 69

N6 0 N9 0 N3 0 N90 N6 0 N3 0 Parcela: 5 sulcos

28 29 30 64 65 66

N0 N0 N0 N60 N0 N6 0

25 26 27 61 62 6315 m

N3 0 N3 0 N9 0 N30 N3 0 N0 10 m22 23 24 58 59 60

N6 0+I N0 +I N60 +I N0 N9 0 N9 0 1,0 m

19 20 21 55 56 57 5,0 m

N0+I N60 +I N0 +I BLOCO II N0 +I N6 0+I N0 +I BLOCO III

16 17 18 52 53 54

N6 0+I N60 +I N0 +I N0 +I N0+I N60 +I Variedade Código Tratamento

13 14 15 49 50 51 N0 controle

N9 0 N9 0 B6 0 N30 N3 0 N0 N0+I controle + inoculação

10 11 12 46 47 48 N30 dose baixa

N6 0 N3 0 N0 N90 N0 N9 0 N60 dose média

97,57 8 9 43 44 45 N60+I dose média + inoculação

mN0 N6 0 N9 0 N0 N9 0 N3 0 N90 dose alta

4 5 6 40 41 42 N0 controle

N3 0 N0 N3 0 N60 N6 0 N6 0 N0+I controle + inoculação

1 2 3 37 38 39 N30 dose baixa

N0+I N0 +I N60 +I BLOCO I N6 0 +I N6 0+I N0 +I BLOCO IV N60 dose média

N60+I dose média + inoculação

N90 dose alta

N0 controle

N0+I controle + inoculação

N30 dose baixa

N60 dose média

N60+I dose média + inoculação

N90 dose alta

15 m

RB 86-7515 var.C

estrada

Orlândia, SP

Descrisão

SP 81-3250 var.A

IACSP 94-2094 var.B

var.B var.A var.C

var.C var.B var.A var.A var.C var.B

var.B var.A var.C

1,5 m

carr

ead

or

carr

ead

or

80

7.6 Anexo VI

Croqui do experimento na Fazenda Aparecida em Mogi Mirim, SP

27 28 8

N50+I N50

25 26 BlocoIV 7

N50 N0+IInoc.

23 24

N150 N100 6

21 22

N0+I N50+I BlocoIII 5

BLOCO IIIBLOCO IV19 20 Inoc.

N100 N100+I

4

17 18

Inoc.

N100+I N0

Bloco15 16 II 3

N0 N150

13 14 2

N0 N0

11 12 BlocoI 1

N100 N100Inoc.

9 10

N150 N50+I

7 8

N100+I N150 Variedade de cana-de-açúcar plantada:

BLOCO I BLOCO II5 6

N0+I N0+I (12 linhas de plantio)

3 4 Detalhe da parcela:

N50+I N100+I

1 2 10 m

N50 N50

1,4 m

7.0 m

ÁREA SEM APLICAÇÃO DE NITROGÊNIODoses de N e Inoculação de bactérias endofíticas

ÁREA COM APLICAÇÃO DE NITROGÊNIOInoculação de bactérias endofíticas

QUADRANTE 251 QUADRANTE 251

carreador

Faixa com

aplicação de N

RB 72-454

Nome do arquivo: Dissertação final 18-06 Diretório: C:\Users\Cybeli\Desktop\Impressão Modelo:

C:\Users\Cybeli\AppData\Roaming\Microsoft\Modelos\Normal.dotm

Título: Assunto: Autor: Cybeli Palavras-chave: Comentários: Data de criação: 20/06/2012 11:05:00 Número de alterações:2 Última gravação: 20/06/2012 11:05:00 Salvo por: Cybeli Tempo total de edição: 1 Minuto Última impressão: 20/06/2012 11:06:00 Como a última impressão Número de páginas: 91 Número de palavras: 23.590 (aprox.) Número de caracteres: 127.392 (aprox.)