Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Rede ... · especializar-me na área de Biotecnologia Industrial. Aos colegas do Laboratório de Engenharia Bioquímica pelos anos

Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN

Rede Nordeste de Biotecnologia- RENORBIO

Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia

INTERAÇÃO DE MICRORGANISMOS NA SOLUBILIZAÇÃO DE FÓSFORO

E POTÁSSIO DE ROCHAS PARA PRODUÇÃO DE BIOFERTILIZANTES

VALÉRIA NOGUEIRA DA SILVA

Natal-RN

2013

Silva, V. N. da Interação de microrganismos na solubilização de fósforo e potássio de..

2

VALÉRIA NOGUEIRA DA SILVA

INTERAÇÃO DE MICRORGANISMOS NA SOLUBILIZAÇÃO DE FÓSFORO

E POTÁSSIO DE ROCHAS PARA PRODUÇÃO DE BIOFERTILIZANTES

Tese de Doutorado apresentada ao

Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia

(RENORBIO - Rede Nordeste de

Biotecnologia) da Universidade Federal do

Rio Grande do Norte como parte dos

requisitos para obtenção do título de Doutora

em Biotecnologia.

Área de concentração: Biotecnologia

Industrial.

Linha de pesquisa: Bioprocessos.

Orientadora: Dra. Gorete Ribeiro de Macedo

Natal-RN

2013


3

Catalogação da Publicação na Fonte. UFRN / Biblioteca Setorial do Centro de

Biociências

Silva, Valéria Nogueira da.

Interação de microrganismos na solubilização de fósforo e potássio de

rochas para produção de biofertilizantes / Valéria Nogueira da Silva. –

Natal, RN, 2013.

129 f.: il.

Orientadora: Profa. Dra. Gorete Ribeiro de Macedo.

Tese (Doutorado) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte.

Rede Nordeste de Biotecnologia-RENORBIO. Programa de Pós-

Graduação em Biotecnologia.

1. Biofertilizantes – Tese 2. Caupi – Tese 3. Rochas – Tese. I.

Macedo, Gorete Ribeiro de. II. Universidade Federal do Rio Grande do

Norte. III. Título.

RN/UF/BSE-CB CDU 631.8


4


5

À

Deus, pela graça de existir em nossas vidas, a meus incansáveis, queridos e

amados pais, Dalva de Melo e Apolino Nogueira “in memoriam”, que me deram a

chance de vir ao mundo ensinando-me a lutar sempre pelo certo e pelo justo. Ao meu

irmão Apolino José Nogueira com sua indispensável ajuda e paciência, a meu esposo,

Luiz Eduardo de Souza, que, com seu carinho, compreensão e ajuda também comigo

caminhou. A todos vocês, muito obrigada pelo acalanto, pela grande paciência e por

terem me incentivado e apoiado nos momentos mais difíceis desta longa jornada.

DEDICO


6

AGRADECIMENTOS

Primeiramente a Deus que nunca nos desampara, e nesta longa caminhada,

dando-me força, fé e esperança para superar todos os obstáculos.

A minha família, em especial a meus queridos e sempre amados pais Dalva e

Apolino, a meu irmão Apolino José, e a meu esposo Luiz Eduardo, que sem eles

certamente ficaria mais difícil concluir este trabalho.

A professora e pesquisadora Dra. Gorete Ribeiro de Macedo pela orientação e

confiança no transcorrer deste trabalho.

A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) pela

concessão da bolsa.

A Universidade Federal do Rio Grande do Norte pela oportunidade de poder

especializar-me na área de Biotecnologia Industrial.

Aos colegas do Laboratório de Engenharia Bioquímica pelos anos de

convivência e bons momentos que compartilhamos.

A Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte-EMPARN que

me acolheu para realização do experimento de casa de vegetação, e pela ajuda de seus

pesquisadores Dr. José Flamarion de Oliveira, Dr. João Maria P. de Lima, Dr. José

Araújo Dantas, e ao técnico Marcos.

Aos pesquisadores Dr. Leon Rabinovitch (FIOCRUZ), Dr. Carlos Lopes

(EMBRAPA Hortaliças), Dra. Silva Regina Batistuzzo (UFRN), Dra. Maria Inez de M.

Sarquis (FIOCRUZ), pela doação das cepas. E ao professor e pesquisador Newton

Pereira Stamford da Universidade Federal Rural de Pernambuco pela doação de parte do

material para minha Tese.

Aos Professores do Programa de Pós-graduação em Biotecnologia pelos

ensinamentos dados ao longo do Doutorado.

Ao funcionário do Programa de Pós-graduação da RENORBIO Sant Clair

Palmier que esteve sempre disposto a colaborar com dedicação.

E finalmente a todos que contribuíram de uma forma ou de outra para a

realização deste trabalho e aqueles que no momento não se encontram listados aqui,

mais que, por isso não deixaram de ser extremamente importante para mim.

O meu sincero Muito Obrigada.

vi


7

SUMÁRIO

Pág.

LISTA DE FIGURAS x

LISTA DE TABELAS xi

LISTA DE QUADROS xii

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS xiii

RESUMO 14

ABSTRACT 15

1. INTRODUÇÃO 17

2. REVISÃO DE LITERATURA 21

2.1 Fertilizante Químico 21

2.1.1 Características e cenário de fertilizante químico no Brasil e no mundo 21

2.2 Fertilizante Natural como Adubo na Agricultura 23

2.2.1 Rochagem 23

2.2.2 Efeito da rochagem no solo, nutrição e desenvolvimento das culturas 24

2.3 Biofertilizantes para uma Agricultura Sustentável 26

2.4 Solo, Interações entre Microrganismos e a Planta 27

2.4.1 Microrganismos solubilizadores e seus mecanismos em benefício das

culturas

29

2.5 O Paenibacillus polymyxa 31

2.6 A Cultura do Feijão Caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.) 34

2.6.1 Características 34

2.6.2. Cenário e importância sócio-econômica 35

3. MATERIAL E MÉTODOS 38

3.1 Grupo de Ensaio I: Biossolubilização de Rochas Fosfatadas e Potássica em

Laboratório.

38

3.1.1 Bactérias e fungos utilizados no ensaio 38

3.1.2 Cultivo dos microrganismos 40

3.1.3 Substrato utilizado 40

3.1.4 Seleção dos microrganismos 41

3.1.5 Análise química das rochas 44

vii


8

3.1.6 Análise estatística 44

3.2 Grupo de Ensaio II: Influência de Biofertilizantes de Rochas e da

Bactéria Paenibacillus polymyxa no Desenvolvimento de Feijão Caupi (Vigna

unguiculata L. Walp.).

45

3.2.1 Produção dos biofertilizantes fosfatado e potássico 45

3.2.2 Característica do local de realização do bioensaio 45

3.2.3 Substrato utilizado 46

3.2.4 Calagem do solo 46

3.2.5 Características da cultivar 46

3.2.6 Bactérias utilizadas no bioensaio 47

3.2.7 Cultivo dos microrganismos 48

3.2.8 Tratamentos utilizados 48

3.2.9 Plantio e inoculação 50

3.2.10 Colheita e análise química do tecido vegetal 51

3.2.11 Variáveis de crescimento da planta 51

3.2.12 Análises químicas do solo 52

3.2.13 Adsorção de fósforo no solo 53

3.2.14 Análise estatística 54

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 56

4.1 Grupo de Ensaio I - Biossolubilização de Rochas Fosfatadas e Potássica

em Laboratório.

56

4.1.1 Cinética de liberação de potássio (K) 56

4.1.2 Cinética de liberação de fósforo (P) 61

4.2 Grupo de Ensaio II - Influência de Biofertilizantes de Rochas e da

Bactéria P. polymyxa no Desenvolvimento de Feijão Caupi (Vigna unguiculata

L. Walp.).

67

4.2.1 Efeito das Fontes de Fertilizantes nas Propriedades Químicas do Solo 67

4.2.1.1 Características do solo utilizado no bioensaio 67

4.2.1.2 Macronutrientes no solo e capacidade de troca de cátions (CTC) 68

4.2.1.3 Influência do biofertilizante nos valores de pH, alumínio (Al+3

) e fósforo

(P) no solo

70

viii


9

4.2.1.4 Capacidade máxima de adsorção de fósforo (P) no solo cultivado com

caupi

73

4.2.1.5. Micronutrientes no solo 74

4.2.2 Efeito das Fontes de Fertilizantes nas Características da Planta 76

4.2.2.1 Teores de macronutriente na matéria seca da parte aérea 76

4.2.2.2 Teores de micronutriente na matéria seca da parte aérea 81

4.2.2.3 Altura de planta, número de folhas e diâmetro do caule 83

4.2.2.4 Acúmulo de matéria seca da parte aérea (MSPA) 85

4.2.2.5 Peso e número de grãos frescos do feijão vigna 86

CONSIDERAÇÕES FINAIS E PERSPECTIVAS PARA TRABALHOS

FUTUROS

88

5. CONCLUSÕES 90

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 93

7. APÊNDICES 111

ix


10

LISTA DE FIGURAS

Pág.

FIGURA 1: Visão geral do bioensaio com Placas de Petri contendo rocha potássica

(a) e rocha fosfatada (b), inoculada e co-inoculada.

43

FIGURA 2: Tratamento representado por inoculação com a bactéria do gênero R.

solanacearum (a) e, o tratamento representado por co-inoculação com as bactérias

dos gêneros A. thiooxidans + C. violaceum (b).

43

FIGURA 3: Inoculação efetuada nas sementes com a bactéria do gênero

Bradyrhizobium japonicum.

50

FIGURA 4: Visão geral do bioensaio após desbastes. 50

FIGURA 5: Curva de liberação de K em pó de rocha potássica representado pelo

tratamento co-inoculado com P. polymyxa + R. solanacearum, em relação ao

tratamento controle (tempo 0, sem inoculação).

60

FIGURA 6: Curva de liberação de P em pó de rocha fosfatada representado pelo

tratamento co-inoculado com P. polymyxa + C. violaceum, em relação ao

tratamento controle (tempo 0, sem inoculação).

63

FIGURA 7: Teor de N na parte aérea do feijão caupi em função dos tratamentos

estudados.

76

FIGURA 8: Teores de P (a) e K (b) na parte aérea do feijão caupi em função dos

tratamentos estudados.

78

FIGURA 9: Teores de Ca (a) e Mg (b) na parte aérea do feijão caupi em função

dos tratamentos estudados.

80

FIGURA 10: Teor de Zn na parte aérea do feijão caupi em relação aos tratamentos

estudados.

81

FIGURA 11: Teor de Fe (a) e Mn (b) na parte aérea do feijão caupi em relação aos


82

FIGURA 12: Produção de matéria seca (g vaso-1

) da parte aérea do feijão caupi em

relação às fertilizações estudadas.

85

x


11

LISTA DE TABELAS

Pág.

TABELA 1: Gêneros dos microrganismos empregados no Grupo de ensaio I com

seus respectivos meios de culturas e procedências.

39

TABELA 2: Gêneros dos microrganismos empregados no Grupo de ensaio II com

seus respectivos meios de culturas e procedências.

47

TABELA 3: Tratamentos com adubações e suas respectivas doses. 49

TABELA 4: Tratamentos de inoculação com a bactéria do gênero P. polymyxa e

suas respectivas doses.

50

TABELA 5: Efeito dos tratamentos inoculados, com um microrganismo, na

solubilização da rocha potássica (mg dm-3

) em relação ao tempo de incubação

(dias).

58

TABELA 6: Efeito dos tratamentos co-inoculados, com dois microrganismos, na



(dias).

58




(dias).

59




(dias).

60

TABELA 9: Efeito dos tratamentos inoculados, com um microrganismo, na

solubilização da rocha fosfatada (mg dm-3


(dias).

63

TABELA 10 Efeito dos tratamentos co-inoculados, com dois microrganismos, na



(dias).

64




(dias).

66

TABELA 12: Características físicas do horizonte A do Argissolo Amarelo 68

xi


12

Distrófico utilizado no experimento.

TABELA 13: Características químicas do horizonte A do Argissolo Amarelo

Distrófico utilizado no ensaio.

68

TABELA 14: Efeito dos tratamentos sobre o teor de Ca+2

, Mg+2

, K+ (cmolc kg

-1) e

CTC no solo, aos 75 dias após o plantio.

69

TABELA 15: Efeito dos tratamentos sobre o pH, Al+3

e P do solo, aos 75 dias após

o plantio.

71

TABELA 16: Capacidade máxima de adsorção de P (mg g-1

). 73

TABELA 17: Valores de micronutrientes no solo (mg dm-3

) em função dos


75

TABELA 18: Altura de planta (cm), número de folhas (planta) e diâmetro do caule

(mm).

84

TABELA 19: Rendimento de peso fresco (g planta-1

) e número de grãos (planta)

de feijão caupi em função dos tratamentos estudados.

87

LISTA DE QUADROS

Pág.

QUADRO 1: Tratamentos (T) inoculados com um microrganismo 41

QUADRO 2: Tratamentos (T) co-inoculados com dois microrganismos 42

xii


13

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

FBN Fixação Biológica de Nitrogênio

L. Carlos Lineu - criador da nomenclatura binomial e

da classificação científica

Walp. Wilhelm Gerhard Walpers - autor que classificou a espécie

Vigna unguiculata

FMAs Fungos micorrízicos arbusculares

MSF Microrganismos solubilizadores de fosfatos

BDL 2, 3-butanodiol

RPCPs Rizobactérias promotoras de crescimento de plantas

NPK Fertilizante químico a base de nitrogênio, fósforo e potássio

FPK Fertilizante químico com fósforo e potássio em mistura

RPK Rocha moída fosfatada e potássica em mistura

BPK Biofertilizante de rocha moída fosfatada e potássica em mistura

SFT Fertilizante químico Superfosfato triplo

IPA Instituto Agronômico de Pernambuco

BRS Variedade ou Cultivar de semente de feijão caupi do Rio

Grande do Norte (Potiguar)

MSPA Matéria seca da parte aérea (g)

Mehlich I Solução extratora para fósforo e potássio

CTC Capacidade de Troca de Cátions adsorvidos nas partículas do

solo (cmolc kg-1

)

cmolc dm-3

Centimol de carga por decímetro cúbico

CMAP Capacidade Máxima de Adsorção de fosforo (P) nas partículas

solo

ppm Parte por milhão

rpm Rotação por minuto

xiii

http://pt.wikipedia.org/wiki/Nomenclatura_binomial

http://pt.wikipedia.org/wiki/Classifica%C3%A7%C3%A3o_cient%C3%ADfica


14

RESUMO

Interação de microrganismos na solubilização de fósforo e potássio de rochas para

produção de biofertilizantes.

A agricultura atual se baseia no uso intensivo de fertilizantes industrializados, por sua

resposta rápida, porém traz consequências danosas ao ambiente, e faz-se necessário o uso

de insumos modernos. Uma alternativa é o uso de biofertilizantes de rochas na agricultura,

um produto de fácil manuseio, com efeito residual maior e não agride o meio ambiente. O

objetivo do estudo foi avaliar a inoculação e co-inoculação de diferentes microrganismos

na solubilização de fósforo e potássio de rochas moídas avaliando o melhor desempenho

microbiano(s) na produção de biofertilizantes comparando com as rochas puras nas

propriedades químicas do solo e, verificar o efeito da inoculação da bactéria Paenibacillus

polymyxa na absorção dos minerais solubilizados no desenvolvimento do feijão caupi

(Vigna unguiculata [L.] Walp.). O primeiro bioensaio foi conduzido em Laboratório

(UFRN) por 72 dias em Placas de Petri, onde o pó de rocha era acrescido de 10% de

enxofre e inoculados e co-inoculados com suspensão bacteriana de Paenibacillus polymyxa

cultivada em meio caldo triptona de soja, Ralstonia solanacearum em meio Kelman,

Cromobacterium violaceum em meio Luria-Bertani e Acidithiobacillus thiooxidans em

meio Tuovinen e Kelly, e os fungos Penicillium fellutanum e Tricoderma humatum em

meio contendo extrato de malte. A cada 12 dias, amostras eram retiradas a fim de construir

uma curva de liberação dos minerais. O segundo bioensaio foi conduzido em casa de

vegetação da Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte, onde utilizou-se

10 kg do Argissolo Amarelo Distrófico, por vaso, com adição dos tratamentos super

fosfato simples (SS), cloreto de potássio (KCl), rocha pura, biofertilizantes nas doses 40,

70, 100 e 200% da recomendação para SS e KCl, e uma testemunha, inoculados ou não

com a bactéria P. polymyxa. Foram utilizadas sementes da caupi BRS Potiguar e co-

inoculadas com suspensão bacteriana de Bradyrhizobium japonicum e P. polymyxa. A

primeira colheita foi aos 45 dias de plantio avaliando a matéria seca da parte aérea

(MSPA), teores de macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg,) e micronutrientes (Zn, Fe, Mn) na

MSPA. A segunda colheita aos 75 dias avaliando teores de macro e micronutrientes na

planta e no solo, e a capacidade máxima de adsorção de P (CMAP) no solo. Os resultados

mostraram que houve sinergismo nas co-inoculações com P. polymyxa+R. solanacearum

e, P. polymyxa+C. violaceum com maiores solubilizações de K e P, respectivamente, e

melhor tempo de solubilização aos 36 dias. O pH foi mais reduzido nos biofertilizantes de

maiores doses, e houve melhoras com sua adição para P na maior dose. Houve redução

significativa da CMAP com o aumento da dose do biofertilizante. Houve efeito da

fertilização na absorção, com melhoras para P, K e MSPA com SS+KCL, e N, Ca e Mg

para biofertilizantes. De modo geral, o P. polymyxa não influenciou na absorção dos

elementos na planta. Para Ca e K houve melhoras com SS+KCl, e para Mg com rocha

pura. O fertilizante químico foi significativamente superior para peso e número de grãos,

sem a presença do P. polymyxa. Na presença da bactéria, biofertilizantes e fertilizante

químico apresentaram valores positivos em relação à rocha e testemunha. Os dados

evidenciaram que as rochas e os biofertilizantes podem suprir a necessidade de nutrientes

às plantas revelando-se como potencial para uma agricultura sustentável.

Palavras-chaves: Caupi, rochas, biofertilizantes, co-inoculações, MSFP.


15

ABSTRACT

Interaction of microorganisms in solubilization phosphorus and potassium of rocks in

the production of biofertilizers.

The present model of agriculture is based on intensive use of industrial inputs, due to its

rapid response, but it brings harmful consequences to the environment, and it is

necessary the use of modern inputs. And an alternative is the use of rock biofertilizers in

agriculture, a product easy to use, with higher residual effect and does not harm the

environment. The objective of study was to evaluate the inoculation and co-inoculation

of different microorganisms in the solubilization of rock phosphate and potash ground

microbial evaluating the best performance in the production of biofertilizers comparing

with rocks pure in soil chemical properties and, verify effect of inoculation of the

bacterium Paenibacillus polymyxa in the absorption of minerals dissolved in the

development of cowpea (Vigna unguiculata [L.] Walp.). The first bioassay was

conducted in Laboratory (UFRN) for 72 days in Petri dishes, where the rock powder

was increased by 10% and sulfur co-inoculated and inoculated with bacterial suspension

of Paenibacillus polymyxa grown in medium tryptone soy broth, Ralstonia

solanacearum in medium Kelman, Cromobacterium violaceum in medium Luria-

Bertani and Acidithiobacillus thiooxidans in medium Tuovinen and Kelly,and fungi

Trichoderma humatum and Penicillium fellutanum in malt extract. Every 12 days,

samples were removed in order to build up the release curve of minerals. The second

bioassay was conducted in a greenhouse of the Agricultural Research Corporation of

Rio Grande do Norte in experimental delineation in randomized block designs, was

used 10 kg of an Yellow Argissolo Dystrophic per pot with the addition of treatments

super phosphate simple (SS), potassium chloride (KCl), pure rock, biofertilizers in

doses 40, 70, 100 and 200% of the recommendation for SS and KCl, and a control, or

not inoculated with bacteria P. polymyxa. Were used seeds of cowpea BRS Potiguar and

co-inoculated with the bacterial suspension of Bradyrhizobium japonicum and P.

polymyxa. The first crop was harvested 45 days after planting, were evaluated in the dry

matter (ADM), macronutrients (N, P, K, Ca, Mg) and micronutrients (Zn, Fe, Mn) in

ADM. And the second at 75 days assessing levels of macro end micronutrients in plants

and soil, and the maximum adsorption capacity of P in soil. The results showed

synergism in co-inoculations with P. polymyxa+R. solanacearum and, P. polymyxa+C.

violaceum solubilizations providing higher P and K, respectively, and better

solubilization time at 36 days. The pH was lower in biofertilizers higher doses, but there

was better with their addition to P at the highest dose. Significant reduction of

maximum adsorption capacity of phosphorus with increasing dose of biofertilizer. For

K and Ca was better with SS+KCl, and Mg to pure rock. There was an effect of

fertilization on the absorption, with better results for P, K and ADM with SS+KCL, and

N, Ca and Mg for biofertilizers. Generally, the P. polymyxa not influence the absorption

of the elements in the plant. In treatments with the uninoculated P. polymyxa chemical

fertilizer had an average significantly higher for weight and number of grains. And in

the presence of the bacteria, biofertilizers and chemical fertilizers had positive values in

relation to rock and control. The data show that the rocks and biofertilizers could meet

the need of nutrients the plants revealed as potential for sustainable agriculture.

Keywords: Cowpe, rocks, biofertilizers, co-inoculations, MSFP.


16

CAPÍTULO 1

INTRODUÇÃO


17

1. INTRODUÇÃO

No Brasil, apesar de sua grande extensão, são relativamente poucas as áreas que

apresentam solos com uma boa condição de fertilidade. A maior parte dos solos

brasileiros necessita de adubos ou corretivos para que suportem o potencial genético

produtivo das culturas. Fundamentados em sistemas produtivistas, a maioria dos

agricultores brasileiros tem usado indiscriminadamente fertilizantes para sustentar

grandes produtividades (Neto e Silva, 2010). Tal prática na agricultura tornou o país

altamente dependente dos insumos agrominerais, seja pela necessidade de fornecimento

externo de matéria-prima, ou pelas elevadas quantidades utilizadas e alto custo,

originando problemas na produção e economia do país (Dalcin, 2008).

Sabe-se que o Fósforo (P), Nitrogênio (N) e o Potássio (K), são os principais

macronutrientes necessários à planta. Na crosta terrestre, o Fósforo é um elemento

pouco abundante, concentrando-se principalmente em jazidas sedimentares, além de

jazidas magmáticas (Chaves e Oba, 2004). Estimativas indicam que as reservas

mundiais de fósforo com atual viabilidade econômica para exploração podem ser

suficientes somente até 2050 (Vance et al., 2003). Logo, é necessário investigar e

estudar a eficiência agronômica de fontes alternativas de fósforo e potássio, visto que a

maioria dos solos agricultáveis do mundo é pobre em pelo menos um nutriente para as

plantas (Baligar et al., 2001).

Fertilizantes solúveis em água, como o superfosfato triplo ou superfosfato

simples, utilizados pelos agricultores de baixa renda, é limitado nos países em

desenvolvimento, principalmente pelo seu custo (Paçô e Oliveira, 2010). Uma

alternativa ecologicamente correta para reposição do solo de nutrientes removidos pela

cultura é o uso de pó de rocha (rochagem), um produto obtido pelo beneficiamento

simples de matérias minerais, disponibilizando os nutrientes para as plantas por um

período mais longo do que o de fertilizantes convencionais (Bezerra et al, 2010).

O uso de rochas moídas na agricultura exerce a função de adubos restituidores

de nutrientes para as culturas, como o feijão caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.), uma

das leguminosas mais consumidas do mundo, e com grande impacto na região Nordeste,

pois é responsável pela geração de emprego e renda no campo, portanto de grande

importância sócio econômica. O feijão caupi é uma das principais fontes de proteínas de

origem vegetal de baixo custo, especialmente para as populações de baixa renda e seu


18

cultivo geralmente é praticado predominantemente por pequenos e médios produtores,

porém, com baixo nível tecnológico (Freire Filho et al., 2006). As cultivares de feijão

caupi possuem a vantagem de se beneficiar através da capacidade de fixação biológica

de nitrogênio (FBN) atmosférico em simbiose com as bactérias do gênero Rhizobium e

Bradyrhizobium, fornecendo o nitrogênio necessário para a cultura produzir o

suficiente, reduzindo os gastos com adubos nitrogenados e diminuindo assim, os custos

com a sua produção (Guedes et al., 2010).

Um mecanismo alternativo e promissor para o aumento da produtividade da

cultura é o uso da biotecnologia, especialmente os processos biológicos que acontecem

no sistema solo/planta realizados por microrganismos, constituindo a base sobre a qual a

agricultura agroecológica se sustenta (Aquino e Correia, 2005). A associação de plantas

com microrganismos pode exercer funções importantes na nutrição e sobrevivência da

cultura através de diferentes mecanismos, como por exemplo, o aumento da absorção de

nutrientes contidos na solução do solo (Silva et al., 2007). A utilização da microbiota do

solo com maior capacidade para solubilizar fósforo e potássio de rocha é de grande

importância, sobretudo, na interação com microrganismos fixadores de N2.

O emprego desses microrganismos visando melhoria da produtividade agrícola

será, possivelmente, uma das ferramentas mais promissoras para a agricultura atual no

mundo, sobretudo devido à demanda emergente para a diminuição da dependência de

fertilizantes químicos e a necessidade de desenvolvimento da agricultura sustentável

(Moreira e Siqueira, 2006). Com base no exposto, este trabalho teve como objetivos:

1) Verificar a viabilidade da inoculação e co-inoculação das bactérias Paenibacillus

polymyxa, Ralstonia solanacearum, Cromobacterium violaceum e Acidithiobacillus

thiooxidans e dos fungos Penicillium fellutanum e Tricoderma humatum na

solubilização de fósforo e potássio de rochas moídas, avaliando o melhor tempo de

biossolubilização para produção mais eficiente de biofertilizantes naturais.

2) Comparar o efeito da adubação com fertilizante químico, biofertilizante e rochas

moídas puras nas propriedades químicas do solo e nas características da planta.

3) Verificar a adsorção de fósforo pelo solo provenientes das fertilizações, fazendo

simulações dos resultados através do modelo matemático de Langmuir.

4) Verificar o efeito da inoculação com a bactéria Paenibacillus polymyxa na absorção

dos minerais solubilizados no desenvolvimento da cultura do feijão caupi;


19

Para uma melhor compreensão do estudo, a presente Tese foi dividida em

capítulos.

O Capítulo 1 apresenta uma Introdução onde contextualiza a importância do

estudo com seus objetivos;

O Capítulo 2 proporciona uma Revisão de Literatura abordando temas de

relevância para um melhor entendimento do tema da Tese;

O Capítulo 3 descreve o Material e Métodos, detalhadamente, empregados nos

grupos de ensaios realizados, com o propósito de alcançar os objetivos;

O Capítulo 4 apresenta uma redação dos Resultados e Discussão obtidos, na

forma teórica, em figuras e tabelas;

O Capítulo 5 destaca as Conclusões com os pontos de maiores relevâncias

encontrados nos Resultados e Discussão;

O Capítulo 6 apresenta as Referências Bibliográficas citadas ao longo do

presente estudo. E por fim, são apresentados os Apêndices para complementação dos

assuntos abordados no corpo do trabalho.


20

CAPÍTULO 2

REVISÃO DE LITERATURA


21

2. REVISÃO DE LITERATURA

O presente capítulo aponta os temas de maior importância no estudo, ou seja, a

situação do Brasil e do mundo em relação aos fertilizantes químicos fosfatados e

potássicos, com a possibilidade de ser substituído por um fertilizante natural na

agricultura, a rochagem, e seus efeitos no solo e nutrição da planta, como produto

alternativo aos fertilizantes químicos para uma agricultura sustentável sem agressão ao

meio ambiente. Posteriormente contextualiza o biofertilizante, uma opção para melhorar

a disponibilidade de nutrientes em pós de rocha pela ação dos microrganismos com seus

mecanismos ação em benefício a planta. Em seguida destaca-se a bactéria Paenibacillus

polymyxa por seu potencial biotecnológico e para a cultura do feijão caupi (Vigna

unguiculata) com grande importância para a Região Nordeste.

2.1 Fertilizante Químico

2.1.1 Características e cenário de fertilizante químico no Brasil e no mundo

Desde tempos imemoriais, esterco, restos de plantas e de animais, tortas de

grãos vegetais (resíduo da extração do óleo), farinha de ossos e de conchas, cinzas, entre

outros materiais, são fontes importantes de fertilizantes. É importante ressaltar,

entretanto que a adubação tem duas funções diferentes: fornecer ao solo os nutrientes de

que ele é deficiente, além de adequar as condições físicas de aeração, drenagem e

proliferação de microrganismos (Chaves, 2010).

As plantas precisam de diferentes elementos químicos para suas funções vitais,

são os chamados elementos essenciais para as plantas, os quais se dividem em macro e

micronutrientes. Dentre os chamados macronutrientes, o nitrogênio (N), fósforo (P) e

potássio (K) são essenciais em grandes quantidades para as plantas e o cálcio (Ca),

magnésio (M) e enxofre (S) necessários em doses relativamente elevadas. Os

micronutrientes zinco (Zn), ferro (Fe), manganês (Mn), cobre (Cu), boro (B),

molibdênio (Mo) e cloro (Cl) são necessários em quantidades menores, porém, sabe-se

que desempenham funções essenciais no metabolismo da planta, sem as quais a

produção das culturas é inviabilizada (Resende, 2005). Todos os elementos essenciais


22

para as plantas precisam ser adicionados ao solo e isto é feito através dos adubos. As

matérias-primas para estes produtos são os fertilizantes e umas das vertentes

tecnológicas são os fertilizantes solúveis, que aportam obrigatoriamente N, P e K e,

frequentemente, os demais nutrientes, em formulações preparadas de acordo com as

necessidades do solo que irão adubar. As fontes de fósforo mais comuns são os

fosfatados, e uma das fontes de potássio mais usadas é adicionada na forma de cloreto

de potássio (KCl) (Chaves, 2010).

Características geológicas condicionam o país à necessidade do emprego

maciço de fertilizantes para reposição das quantidades dos elementos vitais retirados do

solo pelos processos de intemperismos durante milhões de anos (Souza e Fonseca,

2009).

A fertilidade natural da maior parte dos solos brasileiros reduz a produção

agrícola, tornando indispensável o uso de fertilizantes para corrigir as insuficiências

nutricionais e aumentar, assim, o rendimento das culturas. Tal prática na agricultura

tornou o país altamente dependente dos fertilizantes, seja pela necessidade de

fornecimento externo de matéria-prima, ou pelas elevadas quantidades utilizadas e

elevado custo, originando problemas na produção e economia do país (Dalcin, 2008).

Em 2008, em torno de 83,8% da produção mundial de rocha fosfática esteve

concentrada em sete países, destacando-se a China, os Estados Unidos, Marrocos,

Rússia, Tunísia, Brasil e Jordânia. Os cinco primeiros são responsáveis por 76,5% do

total de 167 milhões de toneladas de rocha produzidas no mundo. O Brasil ocupou em

2008 a 6.ª colocação dentre os produtores mundiais e manteve relações comerciais

referentes à rocha fosfática e produtos intermediários para fertilizantes com o Marrocos

(68%), Israel (7,6%), Togo (16,7%) e República Federativa da Rússia, Argélia, Estados

Unidos, China e Tunísia juntos com 7,70% de participação (Souza e Fonseca, 2009). As

reservas no país estão concentradas, principalmente, nos Estados de MG (67,9%), GO

(13,8%), SP (6,1%) e o restante nos estados de SC, CE, PE, BA, PB, TO, MA, PI, MS e

RN com possibilidades potenciais verificadas por trabalhos de pesquisa realizados. As

empresas nacionais produzem 80% da necessidade de rocha fosfática, mas não de

fosfato, cuja dependência ainda é hoje de 50% (Souza e Fonseca, 2009).

Com relação ao potássio, o Brasil é grande consumidor e importador de

potássio fertilizante e as reservas estimadas de minério bruto como fontes de cloreto de

potássio comportariam sua exploração até o ano de 2017 (Martins, 2001). Em termos

mundiais, os dois principais países em reservas de sais de potássio são o Canadá


23

(47,5%) e a Rússia (35,5%) e o Brasil ocupa a 11ª colocação no ranking mundial. As

reservas oficiais de sais de potássio no Brasil são da ordem de 14,9 milhões de

toneladas localizadas nos estados de SE (Bacia Sedimentar de Sergipe) e AM (Bacia

Sedimentar do Amazonas-Solimões) (Oliveira, 2012). Embora tenha apresentado

crescimento em 2006, no estado de SE, a produção de cloreto de potássio apresentou

queda em 2007 com produção interna de 10% do consumo interno aparente, sendo o

restante suprido via importação (Rodrigues, 2009), pois em 2008 os principais

fornecedores foram Canadá (33%), o maior produtor mundial, a Bielorússia (29%),

Alemanha (13,0%), Israel (12,0%) e a Rússia (11,0%) (Oliveira, 2012). Uma redução da

demanda de fertilizante artificial nos plantios comerciais, por meio de técnicas

alternativas, trará um grande impacto na economia do Brasil (Aquarone et al., 2002).

As entregas de fertilizantes ao consumidor final encerraram o primeiro

semestre de 2012 com aproximadamente 12 milhões de toneladas, indicando aumento

de 5,6% em relação ao mesmo período de 2011. As importações com 7,8 milhões de

toneladas, contra apenas 208 mil toneladas de exportações de fertilizantes e formulações

químicas a base de nitrogênio, fósforo e potássio (NPK). As condições de déficit de

provisão de fertilizantes comprometem seriamente a competitividade do agronegócio,

na medida em que o Brasil apresenta essa forte dependência externa de insumos

agrominerais (Anda, 2012). Com essa vulnerabilidade dos insumos químicos, faz-se

necessárias fontes alternativas ecologicamente corretas e economicamente sustentáveis

para adubação do solo, como por exemplo, as rochas moídas.

2.2 Fertilizante Natural como Adubo na Agricultura

2.2.1 Rochagem

A tecnologia da rochagem foi primeiramente sugerida por Josué Guimarães e

Vlademir Ilchenko, no Brasil, na década de 1950. Posteriormente, o professor Othon

Leonardos, da Universidade de Brasília, fez diversas pesquisas relacionadas ao tema

sendo considerado como o grande precursor da rochagem no Brasil (Martins e

Theodoro, 2010). Emprestada dos termos agronômicos fosfatagem e calagem,

rochagem é a correção do solo com rochas moídas, também denominada de

“remineralização” (Martins e Theodoro, 2010).

http://livraria.folha.com.br/pessoa/36155/eugenio-aquarone


24

A rochagem tem como sua característica principal a composição

multielementar e a capacidade de solubilização gradual dos nutrientes, o que é

apropriada às condições altamente favoráveis à lixiviação dos minerais, principalmente

em solos tropicais degradados (Van Straaten, 2006; Melamed et al., 2007).

O país dispõe de uma grande distribuição e abundância de rochas silicatadas

em seu território, e estes materiais podem ser obtidos a baixo custo como subproduto de

pedreiras locais (Theodoro e Leonardos, 2006).

A utilização de pós de rochas como produto alternativo na fertilização de solos

veio com o intuito de reduzir o custo de produção das culturas pelo uso de adubos

minerais, pois, são consideradas efetivas, como por exemplo, no suprimento de K,

mesmo quando aplicados in natura (Barbosa, 2011). Partindo da hipótese de que, sendo

o Brasil um país agrícola e bastante dependente do mercado internacional e, que estes

fertilizantes químicos comerciais têm alcançado preços que comprometem o equilíbrio

do setor, o país está na necessidade de encontrar novas rotas tecnológicas que possam

diminuir esta dependência do comércio internacional. Assim, pesquisas vêm sendo

feitas em função de buscar alternativas ao uso de fertilizantes químicos solúveis em

virtude dos atuais aumentos dos custos de obtenção destes insumos e dos impactos

ambientais causados pelo emprego permanente de produtos a base de NPK (Theodoro e

Leonardos, 2006).

A técnica da rochagem baseia-se no uso de rochas moídas ricas em micro e

macronutrientes como forma de melhorar os níveis de fertilidade dos solos, uma vez

que o Brasil é possuidor de grande geodiversidade podendo viabilizar o uso de

diferentes tipos de rochas em diferentes regiões para alcançar padrões de fertilidade

compatíveis as suas necessidades e facilitar mecanismos de desenvolvimento regional,

dentro de padrões do ponto de vista ambiental, sustentável e econômico (Martins e

Theodoro, 2010).

2.2.2 Efeito da rochagem no solo, nutrição e desenvolvimento das culturas

A nutrição de plantas tem papel decisivo no século XXI, especialmente nos

países em desenvolvimento, como o Brasil, podendo considerar como pontos

fundamentais de estudo o diagnóstico da deficiência e de nutrientes nas culturas, a

correção dos solos improdutivos com uma quantidade mínima de fertilizantes e o


25

desenvolvimento de cultivares com alta eficiência de utilização de nutrientes dos solos

(Dalcin, 2008).

O uso do pó de rocha (rochagem) é uma alternativa ecológica para reposição de

nutrientes ao solo removidos pela cultura (Bezerra et al., 2010), pois a agricultura

moderna exige o uso de fertilizantes e corretivos com a finalidade de proporcionar

acréscimo na produção de alimentos, tendo em vista critérios econômicos, porém,

mantendo a fertilidade do solo (Raij, 1986).

A aplicação de pó de rocha como fertilizante em ambientes tropicais

comparados a ambientes de clima temperado possui vantagens como reação entre

superfícies minerais e a solução do solo, que são intensificadas em função da

temperatura e da umidade (Van Straaten, 2006).

A utilização do pó de rocha, por proporcionar um melhor desenvolvimento das

plantas cultivadas, aumenta a quantidade e qualidade de húmus produzido pela planta,

além de aumentar a atividade dos microrganismos, o controle da erosão do solo e a

matéria orgânica do solo, contribuindo na resistência das plantas à ação das pragas,

doenças, secas e geadas, devido à melhoria do seu estado nutricional. O pó de rocha

também proporciona uma diminuição da dependência de fertilizantes químicos

convencionais, pesticidas e herbicidas, cuja produção requer um elevado consumo de

energia (Melamed et al., 2007; Cola e Simão, 2012).

Algumas vantagens da utilização dos pós de rochas são a correção do pH do

solo, a redução da adsorção de fósforo devido a riqueza em silicatos, o efeito residual

prolongado, ou seja aumento da reserva nutricional do solo por um período maior do

que o dos fertilizantes convencionais, sem perdas por lixiviação, aumentando, assim a

produção (Harley e Gilkes, 2000; Hinsinger et al., 2001). Porém, segundo Ferreira et al.

(2009), apesar do aumento da utilização de rochas naturais moídas na agricultura, ainda

são raros os estudos com base científica que avaliaram o efeito destas no

desenvolvimento de plantas cultivadas.

Das rochas moídas de uso mais comum na agricultura, destacam-se os fosfatos

naturais e as calcárias, originários de rochas sedimentares, pois são mais

intemperizados, sendo assim, mais aceitos como fertilizantes e corretivos na agricultura,

além das rochas ígneas e metamórficas, frequentemente ricas em K, Ca e Mg, bem

como pela presença de micronutrientes, mesmo em menor quantidade (Leonardos et al.,

1987; Knapik, 2005).


26

2.3 Biofertilizantes para uma Agricultura Sustentável

De acordo com a lei Lei 6.894 (Brasil, 1980), biofertilizante é um produto que

contenha princípio ativo apto a melhorar, direta ou indiretamente, o desenvolvimento

das plantas.

Conforme Andrade e Nogueira (2005) a potência biológica de um

biofertilizante é expressa pela grande quantidade de microrganismos existentes,

responsáveis pela liberação de metabólitos.

Vessey (2003) propôs em seu estudo que o termo biofertilizante fosse definido

como uma substância que contém microrganismos vivos que, quando aplicado à

superfície das sementes, das plantas ou do solo, colonizaria a rizosfera (Luster et al.,

2009) ou o interior da planta e promoveria o crescimento através do aumento da

disponibilidade e do fornecimento dos principais nutrientes para a planta hospedeira

(Algam, et al., 2010).

Segundo Medeiros et al. (2003), os biofertilizantes possuem compostos

bioativos, resultado da biodigestão de compostos orgânicos de origem animal e vegetal,

onde podem ser encontradas células vivas ou latentes de microrganismos aeróbio,

anaeróbio e fermentação (bactérias, fungos e algas), quelatos organominerais e

metabólitos, incluindo proteínas, antibióticos, vitaminas, toxinas, fenóis, ésteres e

ácidos, inclusive de ação fitohormonal, produzidos e liberados pelos microrganismos,

além de enzimas. Essas enzimas podem continuar ativas por longo tempo no solo,

desempenhando sua atividade de acordo com sua especificidade. Essa longa viabilidade

se deve ao fato delas interagirem com as superfícies carregadas dos colóides do solo,

orgânicos e minerais, permanecendo protegidas da ação de proteases e mantendo sua

capacidade catalítica (Andrade e Nogueira, 2005). A ação antibiótica e indução de

resistência sistêmica da planta são, provavelmente, os principais mecanismos de ação

dos biofertilizantes sobre as pragas (D’Andrea e Medeiros, 2002; Abdlwareth, et al.,

2012).

Embora o teor de nutrientes dos biofertilizantes contenha apenas 10 ou 20%

dos nutrientes encontrados nos fertilizantes químicos existentes, esses adubos são de

fundamental importância para agricultura, visto que atuam nos mecanismos físicos,

químicos e biológicos do solo, dependendo da forma e quantidade utilizada (Yamada,

1995).


27

Com a necessidade iminente de uma agricultura mais sustentável e menos

agressiva ao meio ambiente, devido a uma série de transtornos ambientais causados pela

agricultura convencional, como a poluição de solos e dos recursos hídricos, os

processos mediados pelos microrganismos torna-se essenciais na preservação e na

conservação dos recursos naturais (Figueiredo et al., 2008).

2.4 Solo, Interações entre Microrganismos e a Planta

O solo não é simplesmente uma massa de detritos inertes, resultante do

intemperismo físico e químico das rochas e dos restos vegetais e animais pelos

processos da atmosfera, mas sim, uma massa prolífica e cheia de vida, sendo desta

forma um sistema complexo e dinâmico, onde fatores de natureza física, química e

biológica interagem continuamente, sob a influência dos diversos fatores climáticos

(Araújo e Monteiro, 2007). É um material heterogêneo, contendo fases sólida, líquida e

gasosa, na qual todas essas fases interagem com os nutrientes minerais. As partículas

inorgânicas da fase sólida fornecem um reservatório dos elementos potássio, cálcio,

magnésio e ferro, e compostos orgânicos constituídos de nitrogênio, fósforo e enxofre,

dentre outros elementos. A fase líquida do solo, a solução do solo, serve como meio

para o movimento de íons minerais até a superfície da raiz. Gases como oxigênio,

dióxido de carbono e nitrogênio estão dissolvidos na solução de solo, e as raízes fazem

as trocas gasosas com o solo (Reichardt e Timm, 2004). A solução do solo possui

composição variável causado por uma série de processos dinâmicos entre as fases

sólidas e líquidas, à absorção de nutrientes pelas raízes e subsequente transporte para a

parte aérea da planta. Se a velocidade com que um nutriente passa da fase sólida do solo

(partículas) para líquida (solução do solo) for pequena, em relação à absorção e

necessidade da planta, provocará uma deficiência nutricional (Reichardt e Timm, 2004).

Solos de regiões tropicais, além da deficiência mineral generalizada,

apresentam grande capacidade de fixação de fosfato (precipitação e adsorção), pois

tornam-se mais eletropositivos em profundidade, com maior capacidade de adsorver

ânions, como os fosfatos. Nesses solos, que são altamente intemperizados, predominam

os minerais de argila 1:1, como a caulinita e os óxidos de Fe (hematita e goethita) e Al

(gibbsita) com elevada afinidade para adsorção do P (Souza et al., 2006; Zoz et al.,


28

2009). Tal comportamento pode ser conferido ao bloqueio das cargas livres de adsorção

de fósforo no solo pelo fósforo adicionado com o fertilizante, onde os fosfatos se ligam

às cargas positivas de óxidos de Fe e Al das partículas do solo (Sheng-Li et al., 2008).

A intensidade desse fenômeno é influenciada pela natureza e quantidade dos

sítios de adsorção, os quais variam com fatores intrínsecos e extrínsecos ao próprio solo,

como textura, pH, balanço de cargas, matéria orgânica, tipo de ácidos orgânicos e a

atividade microbiana do solo, além da própria mineralogia (Souza et al., 2006; Zoz et

al., 2009).

A disponibilidade de nutrientes pelas plantas é influenciada pelas propriedades

físicas, químicas e biológicas do solo e o pH do solo é uma das propriedades químicas

mais importantes na determinação da disponibilidade de nutrientes para as plantas. Tal

disponibilidade dos micronutrientes aumenta com a diminuição do pH do solo para os

elementos Fe, Cu, Zn e Mn (Fageria, 1998; Kirkby e Römheld, 2007; Hirata e Filho,

2011).

O interesse da aplicação de microrganismos neste campo de estudo tem

aumentado à medida que se descobre que eles exercem funções importantes à planta. Do

ponto de vista biológico, o solo consiste em um ecossistema diversificado no qual as

raízes das plantas e os microrganismos competem fortemente pelos nutrientes minerais.

Apesar dessa competição, as raízes e os microrganismos podem formar alianças

(simbioses) para benefício mútuo (Taiz e Zeiger, 2009). Os microrganismos são

componentes importantes no sistema solo-planta, onde estão envolvidos em uma rede de

interações que afetam o desenvolvimento das culturas (Barea et al., 2005; Vassilev et

al., 2006). A relevância dessa biota para o ecossistema é redundância, uma vez que suas

funções envolvem desde a preservação de água até o sequestro de substâncias tóxicas,

com reflexos para o ambiente e as culturas (Silveira e Freitas, 2007). Os

microrganismos participam dos ciclos biogeoquímicos do carbono, nitrogênio, fósforo e

enxofre, e contribui com os processos ligados à cadeia trófica, intrínseco a fertilidade do

solo e a produtividade das culturas (Scheunert, 1994; Hirata e Filho, 2011). A relação

entre a microbiota e a qualidade ambiental é bastante estreita (Silveira e Freitas, 2007).

O processo de imobilização provenientes dos microrganismos representa

quantidades apreciáveis de nutrientes, como N, P, K e Ca, em sua biomassa, que são

posteriormente disponíveis aos vegetais. A biomassa microbiana é reciclada cerca de 10

vezes mais rapidamente que a fração orgânica morta do solo, logo, a quantidade de


29

nutrientes presentes nas células dos microrganismos é bastante significativa diante da

ciclagem de nutrientes em todo o ecossistema (Andreola e Fernandes, 2007).

As relações ecológicas das diferentes populações de microrganismos no solo

são difíceis de serem caracterizadas. Nos ecossistemas naturais a diversidade e o

número de microrganismos na comunidade apresentam pequenas oscilações, resultantes

das alterações ambientais. Por causa destas oscilações, o equilíbrio microbiológico nos

solos tem sido considerado como equilíbrio dinâmico (Cardoso, 1992; Nahas et al.,

2009). A inoculação de microrganismos benéficos constitui melhoras no

desenvolvimento das plantas (Caravaca et al., 2002; Hayat et al., 2010), controle de

fitopatôgeno (Abdlwareth, et al., 2012), além de favorecer seu estabelecimento frente a

condições adversas, como salinidade (Giri e Mukerji, 2004). Contribui no

desenvolvimento da planta (Hayat et al., 2010), da biomassa da parte aérea, do caule, da

raiz e na formação de pêlos radiculares e foliares da planta e na lignificação de vasos do

xilema (Pillay e Nowak, 1997). Dentre os grupos de microrganismos com comprovado

potencial ao benefício das plantas, têm-se as bactérias do gênero rizóbio (Silva et al.,

2006, 2007), fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) (Silva, 2003) e bactérias

solubilizadoras de fosfato e potássio (Stamford et al., 2006, 2008).

2.4.1 Microrganismos solubilizadores e seus mecanismos em benefício das culturas

Os microrganismos constituem o principal componente da biodiversidade nos

agroecossistemas, mas são necessários avanços tecnológicos apropriados para

quantificar esta diversidade. Os avanços no conhecimento vêm precedidos normalmente

de alguma inovação tecnológica que permite medir e ou observar algo novo. Por outro

lado, sabe-se que nos solos tropicais existe grande diversidade de microrganismos e

muitos ainda são totalmente desconhecidos. É preciso conhecer e estudar essa

diversidade para utilizá-la adequadamente e preservá-la (Figueiredo et al., 2008; Hirata

e Filho, 2011).

Segundo Silva Filho et al. (2002), populações de microrganismos

solubilizadores de fosfatos (MSF) existentes nos solos estão entre 104 e 10

7 g

-1 de solo,

podendo variar de acordo com o local e o método de avaliação, e na ordem de 106 g

-1 de

solo da rizosfera de diversas leguminosas. A eficiência da solubilização pode diferenciar

entre gêneros e famílias de microrganismos, em muitos casos a eficiência dos fungos é

mais evidenciada que as bactérias, embora estas sejam encontradas em maior número


30

(Eira, 1992). Dentre os diferentes grupos de microrganismos do solo que possuem

potencial na biossolubilização de nutrientes, destacam-se as bactérias dos gêneros

Rhizobium (Sridevi e Mallaiah, 2009), Paenibacillus (Lal e Tabacchioni, 2009; Wang

et al., 2012), Bacillus (Silva Filho e Vidor, 2001), e entre os fungos os Aspergillus e

Penicillium (Lopes-Assad et al., 2006; Souchie e Abboud, 2007; Lian et al., 2008).

Wang et al. (2012) em seu trabalho com Paenibacillus polymyxa e

Paenibacillus macerans constataram que esses microrganismos poderiam, diretamente,

aumentar a disponibilidade de P no solo para as raízes das plantas e, indiretamente,

melhorar a captação do elemento aos fungos micorrízicos arbusculares,.

Lopes-Assad et al. (2006) avaliou em seu trabalho o processo de

biossolubilização de minerais, a partir da ação de Aspergillus niger em dois pós de

rochas silicáticas contendo minerais ricos em potássio e observou que a acidificação do

meio promovida pelo fungo aumentou a solubilização de K. Souchie e Abboud (2007)

em seu trabalho objetivando isolar e identificar fungos e bactérias solubilizadores P,

também observaram que isolados de Aspergillus e Penicillium apresentaram maior

habilidade em solubilizar P de Araxá pelo abaixamento do pH.

Sridevi e Mallaiah (2009) estudando quarenta e seis isolados de Rhizobium de

raízes de leguminosas observaram habilidades nesses microrganismos em solubilizar

fósforo e que este fato, poderia ser utilizado para se compreender o mecanismo de

aquisição de fosfato em plantas hospedeiras, a partir do qual eles foram isolados.

Os microrganismos apresentam uma grande diversidade genética e realizam

funções únicas e essenciais na manutenção de ecossistemas, como componentes

fundamentais de cadeias alimentares, reciclagem de nutrientes e nos diversos ciclos

biogeoquímicos existentes (Leite, 2009). A biodegradação é um processo considerado

complexo e multifacetado, envolvendo um grande número e diferentes espécies

microbianas. A completa degradação de um composto orgânico para CO2 e outros

minerais é resultado das atividades microbiana, tanto individual como sob a forma de

consórcios (Sun et al., 2004). Segundo estudos realizados por Andrade e Nogueira

(2005) o CO2 produzido é convertido em ácido carbônico (H2CO3) que atua na

dissolução dos minerais, contribuindo ainda mais para a formação do solo.

Os grupos funcionais, ou consórcios, são grupos de populações microbianas

com metabolismos semelhantes e processo fisiológico complementares, que participam

de um mesmo processo de transformação de um dado nutriente no solo, onde uma

mesma população pode participar da etapa de um ou mais ciclos biogeoquímico


31

(Andrade e Nogueira, 2005; Hirata e Filho, 2011). As interações microbianas possuem

grande importância ecológica para a manutenção da vida no planeta e,

consequentemente, no solo, já que este é parte de um todo, pois muitos minerais estão

em formas pouco solúveis e essa biota atua na disponibilização dos elementos

essenciais para o crescimento da planta, como o fósforo e o potássio (Silva Filho et al.,

2002; Alves et al., 2010). Essa disponibilização se dá por meio de vários mecanismos

como a produção de ácidos orgânicos, tais como o málico, láctico, fórmico, acético,

oxálico, tartárico e cítrico, ácidos inorgânicos e/ou diminuição do pH (Narloch, 2002;

Lopes-Assad et al., 2006; Hayat et al., 2010).

Vários outros mecanismos têm influências benéficas nas plantas (Cola e

Simão, 2012), entre eles a assimilação microbiana do K solúvel com posterior liberação

para o solo (Harley e Gilkes, 2000), além do cálcio e ferro que ao absorvê-los

acompanhados dos fosfatos, tornam o fósforo disponível (Narloch, 2002; Hayat et al.,

2010). A mineralização é outro processo usado pelos microrganismos para

disponibilização do P, onde compostos orgânicos contendo P, entre outros minerais, os

tornam assimiláveis as plantas por meio de atividades enzimáticas específicas (Nahas et

al., 1982). Segundo Goldstein (1986), existe ainda o efeito genético na contribuição da

biossolubilização, que auxilia no acesso aos minerais disponíveis no meio ambiente. No

entanto, Narloch (2002) nega a possibilidade de que um gene ou grupo de genes, esteja

envolvido nessa solubilização, nem que seja comum a todos os microrganismos

solubilizadores.

2.5 O Paenibacillus polymyxa

O gênero Paenibacillus, antes chamados de Bacillus, foi estudado e

denominado por Ash et al. (1991), porém, são intitulados atualmente de Paenibacillus

polymyxa. Entretanto é também conhecida como Aerobacillus polymyxa, Granulobacter

polymyxa, Clostridium polymyxa (Mariotto, 2007).

Compreende mais de 30 espécies anaeróbios facultativos e formador de

endósporos (Lal e Tabacchioni, 2009). Conforme estudos realizados por He et al.

(2007), o P. polymyxa é uma bactéria Gram-positiva, aeróbia e classificada como


32

rizobactérias promotora de crescimento de plantas, sendo um microrganismo não

patógeno (Lal e Tabacchioni, 2009).

Pertencem ao gênero Bacillus as bactérias produtoras de endosporos, com

células em bastonete, aeróbias ou aeróbias facultativas, não crescem a 45ºC nem em

meio a pH 3.0 (Freitas, 1994).

Bactérias que crescem próximo às raízes e são estimuladas pelos exsudatos

radiculares e que têm a capacidade de promover o crescimento vegetal através de

diferentes mecanismos, quando inoculadas nas sementes ou no solo, são chamadas

rizobactérias. Podem também apresentar efeito sinergístico com a fixação simbiótica do

nitrogênio, no caso das leguminosas (Cattelan,1995; Hayat et al., 2010).

Uma bactéria pode estimular o crescimento da planta por um ou mais

mecanismos, e também usar diferentes habilidades para promoção do crescimento em

vários momentos do ciclo de vida do vegetal (Hayat et al. 2010; Ahmad et al., 2008) A

promoção do crecimento da planta por rizobactéria pode ocorrer por mecanismos

diretos ou indiretos. Por mecanismos diretos, promovido na ausência de

microrganismos patogênicos (Luz, 1996), tem-se fixação de nitrogênio, produção de

fitohormônio, aumento da disponibilidade de ferro, solubilização de fósforo, etc. (Hayat

et al. 2010). Por mecanismos indiretos, o crescimento é estimulado por um ou vários

mecanismos para o controle de microrganismos patogênicos (Timmusk et al. 2009),

podendo destacar antibioses, indução de resistência, competição por nutrientes,

predatismo e parasitismo, entre outros (Hayat et al. 2010). O P.polymyxa produz

substâncias antagonistas para controle de vários patógenos do solo em casa de

vegetação e no campo (Li et al., 2010; Li et al., 2011).

Durante as duas últimas décadas, tem havido um crescente interesse pelo P.

polymyxa por sua importância ecológica e biotecnológica. Apesar de sua limitada

informação genômica, essa bactéria apresenta uma grande variedade de características,

incluindo, solubilização de fósforo no solo, produção de exopolissacarídeos, proteínas,

enzimas hidrolíticas, antibióticos como bacitracina, polimixina, tirocidina, gramicidina e

circulina (Luerce, 2002). Outras aplicações incluem produção de sideróforos, auxina,

giberelinas, β-glucano, lectina, floculantes, compostos fenólicos, proteases, quitinase,

enzima fibrinolítica, produção dos aromas 2, 3-butanodiol (BDL) e acetoína, forma

biofilme, biossorção de metais pesados, são fixadores do nitrogênio atmosférico, além

de possuir antagonismo contra espécies de Vibrio (Lal e Tabacchioni, 2009).


33

Segundo Uroz et al. (2009), plantas e microrganismos estão envolvidos na

solubilização de minerais colonizando suas superfícies, especialmente poros e fendas.

Deo e Natarajan (1999) pesquisaram o comportamento dos polissacarídeos

extracelulares e proteínas de células de B. polymyxa na presença dos minerais de

hematita, calcita, coríndon e quartzo, onde observaram que a interação da bactéria com

os minerais levou a modificações significativas na superfície dos mesmos. O quartzo

tornou-se mais hidrofóbico, enquanto calcita, hematita e coríndon apresentaram- se mais

hidrofílicos. Tais modificações foram atribuídas à maior afinidade dos minerais pelas

moléculas presentes na parede celular.

Segundo Mankad e Nauman (1992) o P. polymyxa excreta ainda etanol,

diacetil, acetato de etila, ácido láctico, acético, acetona e ácido fórmico como produtos

da fermentação de glicose.

O conhecimento do mecanismo de ação das rizobactérias promotoras de

crescimento de plantas (RPCPs) decidirá a melhor utilização dos seus efeitos benéficos,

em cada interação planta-bactéria. Uma vez que o modo de ação e a ocorrência do

benefício variam com a espécie de planta e/ou bactéria, sendo vital conhecer o

mecanismo dessas interações nas condições brasileiras, pois é o conhecimento dos

processos e a aplicação de técnicas que resultam em uma utilização mais eficiente de

insumos (Freitas, 1994). Uma vez que, o principal uso de microrganismos endofíticos

no futuro seja derivado não da manipulação genética pela tecnologia do DNA

recombinante, mas sim da extração de compostos deles derivados, como os metabólitos

que podem ser empregados na agricultura por meio de inoculantes, produção de

biofertilizantes, podendo proteger e maximizar o desenvolvimento das plantas

(Azevedo, 1998; Algam, et al., 2010).

O P. polymyxa tem atraído considerável interesse devido ao seu grande

potencial biotecnológico em diferentes processos industriais e na utilização para uma

agricultura sustentável. Sendo considerada uma das mais significativas bactérias

anaeróbias facultativa utilizadas industrialmente. É uma espécie que habita diferentes

nichos como o solo, rizosfera e o rizoplano de gramíneas, como trigo, milho, sorgo e

cana-de-açúcar, sedimentos marinhos, além de ser também um endofítico em uma gama

de plantas hospedeiras (Santos et al., 2002; Lal e Tabacchioni, 2009).


34

2.6 A Cultura do Feijão Caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.)

2.6.1 Características

O feijão caupi apresenta-se por vários nomes vulgares, como feijão-de-corda e

feijão macassar na região Nordeste, feijão-da-estrada e feijão-de-praia no Norte, feijão-

miúdo na região Sul (Freire Filho et al., 1983), feijão-catador e feijão gerutuba em

algumas regiões do estado da Bahia e Norte de Minas Gerais, além de feijão fradinho no

estado do Rio de Janeiro. É uma planta Dicotyledonea, pertencente a ordem Fabales,

família Fabaceae, subfamília Faboideae, tribo Phaseoleae, subtribo Phaseolinea,

gênero Vigna, secção Catiang e espécie Vigna unguiculata (L.) Walp. (Padulosi e Ng,

1997).

Ao contrário do feijão-comum (Phaseolus vulgaris L.) e de outras

leguminosas, o caupi adapta-se relativamente bem a uma ampla faixa de clima e solo

(Pinho et al., 2005) e, por apresentar elevada capacidade de fixação biológica de

nitrogênio atmosférico, adapta-se bem a solos de baixa fertilidade nas mais diversas

condições de manejos culturais. Tolerante a altas temperaturas, na faixa de 18°C a

34°C, e à estação seca, o feijão caupi possui boas condições para adaptação e expansão

de áreas exploradas (Ehlers e Hall, 1997; Guedes et al., 2010).

Com base em estudos realizados por Melo (1999) quase toda a produção do

caupi vem do plantio em regime de sequeiro, onde tem expressiva área cultivada no

Brasil. Nos cultivos irrigados, mais perto dos grandes centros, boa parte de sua

produção destina-se ao consumo na forma de feijão verde e vagens como hortaliça

sendo também utilizada na produção de ramos e folhas para alimentação animal

(Oliveira e Carvalho, 1998). Em sistemas familiares de produção, os agricultores

empregam princípios de utilização sustentável dos recursos naturais a partir de plantio

em consórcios (Silva et al., 2011). Devido à sua rusticidade, rapidez e baixo custo de

produção, o caupi é estrategicamente cultivado em lugar de outras culturas nos períodos

de estiagens prolongadas para a produção de grãos secos, assegurando altos retornos

econômicos na sua exploração (Melo, 1999).


35

2.6.2. Cenário e importância sócio-econômica

Estimativas recentes mostram que a fixação biológica de nitrogênio pode

representar uma economia da ordem de US$ 13 milhões, somente para a região

Nordeste do Brasil (Rumjanek et al., 2005). O feijão caupi é uma das leguminosas mais

consumidas do mundo e responsável pela geração de emprego e renda no campo,

portanto de grande importância sócio econômica. Em 2011 foram colhidos no Brasil

em torno de 1,6 milhão de hectares, com produção de 822 mil toneladas, média de 525

kg/ha. A maior produção concentra-se no Nordeste, com 84% da área plantada e 68% da

produção nacional. A cultura do caupi mantém a cada ano no país 1,2 milhão de

empregos diretos (EMBRAPA, 2013).

O feijão caupi está presente em 65 países de diferentes continentes, na Ásia e

Oceania, sudeste da Europa, sudeste dos EUA, África, America Central e do Sul,

(Singh, 2002). No Brasil é mais consumido especialmente na região Nordeste, graças a

forte influência da cultura africana desde o século XVII. Ainda hoje a África possui a

maior área plantada de caupi no mundo, com quase 9.000.000 de hectares (Cravo e

Souza, 2007). A maior produção concentrar-se na região Nordeste e, o caupi, em maior

ou menor escala, é cultivado em todas as regiões do país onde os principais estados

produtores são Ceará, Piauí e Bahia, e na região Norte nos estados do Pará e Rondônia.

A melhor prova de sua importância é que foi uma das poucas espécies escolhidas pela

National Aeronautical and Space Administration (NASA) para ser cultivada e estudada

nas estações espaciais (Ehlers e Hall, 1997).

O caupi, com relação a outras culturas, possui uma ampla variabilidade

genética, no qual o torna bastante versátil para praticamente todos os caracteres de

interesse agronômico (Nascimento et al., 2012). Além de sua ampla capacidade de

adaptação e elevado potencial produtivo, é uma excelente fonte de proteínas (24% em

média) de origem vegetal de baixo custo, especialmente para as populações de baixa

renda (Freire Filho, 2005; Guedes et al., 2010), apresentando todos os aminoácidos

essenciais. Possui em torno de 62% de carboidratos, vitaminas, minerais, bem como

grande quantidade de fibras dietéticas, baixa quantidade de gordura (teor de óleo 2%,

em média) e não contém colesterol (Andrade Junior et al., 2003). Seu valor nutricional é

superior ao do feijão comum (Phaseolus vulgaris L.), haja vista possuir maior conteúdo

de metionina, cisteína e triptofano, apresentando, portanto, uma proteína de melhor


36

qualidade (Oliveira e Carvalho, 1998). É uma leguminosa que se beneficia do

Nitrogênio atmosférico através da simbiose com bactérias do gênero Rhizobium,

Bradyrhizobium e Sinorhizobium, denominados genericamente de rizóbios (Vargas e

Hungria, 1997; Soares et al., 2006), processo conhecido como Fixação Biológica de

Nitrogênio (FBN). É uma espécie estratégica podendo associar-se com microrganismos

do solo, um dos mecanismos alternativo para o melhoramento de plantas, apresentando

simbiose com bactéria do gênero rizóbio e com os fungos micorrízicos proporcionando

grande capacidade de exploração do solo, que é de fundamental importância tanto para

o equilíbrio biológico como para a reciclagem de nutriente, equilibrando o estado

nutricional das plantas (Ambrosano et al., 2000; Hayat et al., 2010).


37

CAPÍTULO 3

MATERIAL E MÉTODOS


38

3. MATERIAL E MÉTODOS

Foram realizados dois grupos de ensaios, onde o primeiro objetivou estudar,

em laboratório, a solubilização de rochas fosfatada e potássica por diferentes

microrganismos, avaliando a capacidade solubilizadora de forma isolada, com um

microrganismo e de forma consorciada, com dois microrganismos, para produção mais

eficiente de biofertilizantes. O segundo grupo de ensaio avalia os efeitos da aplicação

dos biofertilizantes produzidos, com os microrganismos que obtiveram melhores

desempenhos na solubilização de fósforo e potássio das rochas, nas propriedades

químicas do solo e da planta de feijão caupi (Vigna unguiculata L. Walp.) em relação

aos fertilizantes químicos comerciais e às rochas moídas puras.

3.1 Grupo de Ensaio I: Biossolubilização de Rochas Fosfatadas e Potássica em

Laboratório.

O primeiro grupo de ensaio foi realizado no Laboratório de Engenharia

Bioquímica (LEB) do Departamento de Engenharia Química (DEQ) da Universidade

Federal do Rio Grande do Norte (UFRN).

3.1.1 Bactérias e fungos utilizados no ensaio

As estirpes utilizadas no presente estudo foram obtidas de diferentes coleções e

estão listadas na Tabela 1.


39

Tabela 1: Gêneros dos microrganismos empregados no Grupo de ensaio I com seus

respectivos meios de culturas e procedências.

Gêneros das bactérias e fungos Código de acesso Procedência

Paenibacillus polymyxa

TSB (Caldo triptona de soja)

(Silva et al., 2007)

421

Laboratório de Fisiologia

Bacteriana- Instituto Oswaldo

Cruz/ FIOCRUZ.

Dr. Leon Rabinovitch.

Acidithiobacillus thiooxidans

TK (Tuovinen e Kelly, 1973)

-------

Laboratório de Microbiologia

(UFRPE).

Dr. Newton Pereira Stamford.

Ralstonia solanacearum

(Kelman, 1954)

381

EMBRAPA Hortaliças

(CNPH).

Dr. Carlos Lopes.

Cromobacterium violaceum

(Luria-Bertani) (Sambrook e

Russel, 2001)

------

Laboratório de Biologia

Molecular e Genômica

(UFRN).

Dra. Silva Regina Batistuzzo.

Penicillium fellutanum

Extrato de malte + peptona +

glicose (Silva e Prata, 2005)

4229

Coleção de cultura de fungos

do Instituto Oswaldo Cruz/

FIOCRUZ.

Dra. Maria Inez de M. Sarquis.

Trichoderma humatum

Extrato de malte (Rifai, 1969)

3861

Coleção de cultura de fungos

do Instituto Oswaldo Cruz/

FIOCRUZ.

Dra. Maria Inez de M. Sarquis.


40

3.1.2 Cultivo dos microrganismos

A estirpe do gênero P. polymyxa foi cultivada em meio TSA (Ágar triptona de

soja), a temperatura de 32 ºC, pH 7.0, por um período de 3 a 4 dias e, posteriormente,

cultivada em meio TSB (Caldo triptona de soja) em incubador rotativo a 150 rpm por

48h, segundo Silva et al. (2007). A bactéria A. thiooxidans foi cultivada em meio

líquido T&K (Tuovinen e Kelly, 1973) a uma temperatura de 30 °C, pH 4.5, por um

período de 15-20 dias em incubador rotativo a 170 rpm e, posteriormente, mantidas em

geladeira por um período máximo de 60 dias. Em relação à bactéria R. solanacearum

empregou-se a metodologia descrita por Kelman (1954) na qual foi cultivada a uma

temperatura de 33 °C, pH 7.0, por um período de 3 dias e, logo após, incubada em

incubador rotativo a 150 rpm sob a mesma temperatura. Enquanto a estirpe de C.

violaceum foi cultivada em meio Luria-Bertani (LB) em incubador rotativo a 170 rpm

por um período de 48 horas, a uma temperatura de 30 ºC e pH 7.0 (Sambrook e Russel,

2001). O fungo P. fellutanum foi cultivado em meio com extrato de malte (2% extrato

de malte, 0,1% peptona, 2% glicose) de acordo com Silva e Prata (2005) e, o fungo T.

humatum cultivado em meio com 2% extrato de malte, segundo Rifai (1969). Ambos os

fungos foram incubados em incubador rotativo a 150 rpm, a uma temperatura de 30 ºC e

pH 5.0, por um período de 3 a 5 dias. Todos os microrganismos foram multiplicados

até chegaram à fase estacionária.

A Composição dos meios de culturas dos microrganismos utilizados no

trabalho de Tese encontram-se no Apêndice 1.

3.1.3 Substrato utilizado

O substrato utilizado foi à rocha com potássio da Região de Santa Luzia no

estado da Paraíba, que possui 17,7% de potássio (K2O) total, com granulometria em

torno de 0,002 e 0,05 mm (Cola e Simão, 2012), e a rocha com fósforo do estado do

Paraná, com 12% de (P2O2) total e granulometria variando de 0,002 a 0,2 mm (Bioland,

2012). As análises químicas das rochas puras foram realizadas na EMPARN, conforme

a metodologia da EMBRAPA (1999).


41

3.1.4 Seleção dos microrganismos

Para testar a eficiência dos microrganismos na solubilização das rochas

fosfatada e potássica, os tratamentos foram representados por inoculações isoladas (com

apenas um microrganismo) e co-inoculações (com dois microrganismos) com todas as

combinações possíveis dois a dois, conforme Quadros 1 e 2, respectivamente.

Quadro 1: Tratamentos (T) inoculados com um microrganismo

Tratamentos inoculados

T1: Paenibacillus polymyxa

T4: Cromobacterium violaceum

T2: Acidithiobacillus thiooxidans

T5: Penicillium fellutanum

T3: Ralstonia solanacearum

T6: Trichoderma humatum


42

Quadro 2: Tratamentos (T) co-inoculados com dois microrganismos

Tratamentos co-inoculados

T1: Paenibacillus

polymyxa +

Acidithiobacillus

thiooxidans

T6: Acidithiobacillus

thiooxidans +

Cromobacterium

violaceum

T11: Ralstonia

solanacearum +

Penicillium

fellutanum

T2: Paenibacillus

polymyxa +

Ralstonia

solanacearum


thiooxidans +

Ralstonia

solanacearum

T12: Ralstonia

solanacearum +

Trichoderma

humatum

T3: Paenibacillus

polymyxa +

Cromobacterium

violaceum


thiooxidans +

Penicillium

fellutanum

T13: Cromobacterium

violaceum +

Penicillium

fellutanum

T4: Paenibacillus

polymyxa +

Penicillium

fellutanum


thiooxidans +

Trichoderma

humatum

T14: Cromobacterium

violaceum +

Trichoderma

humatum

T5: Paenibacillus

polymyxa +

Trichoderma

humatum

T10: Ralstonia

solanacearum +

Cromobacterium

violaceum

T15: Penicillium

fellutanum +

Trichoderma

humatum

Em placas de Petri, o pó de rocha foi misturado com enxofre elementar (Sº) na

proporção de 10%, colocando-se 12,0g de S para 120,0g da rocha (Stamford et al.,

2008). Todos os microrganismos foram multiplicados em seus respectivos meios de

culturas até chegarem à fase estacionária. Posteriormente, foram realizadas as

inoculações colocando-se 6,0 mL de inóculo, por microrganismo, em cada placa com


43

sua respectiva rocha moída. As placas de Petri foram mantidas com teor de água de

aproximadamente 80% da capacidade de campo. O bioensaio foi realizado em triplicata

com duração de 72 dias e, em intervalos de 12 dias, amostras eram retiradas com o

objetivo de observar o comportamento da biossolubilização de K e P. Logo após as

coletas, as amostras foram mantidas em estufa a uma temperatura de 70 °C por 3-4 dias,

para posterior análise.

A Figura 1 mostra uma visão geral do bioensaio em placas de Petri contendo

rochas potássica e fosfatada e, a Figura 2 apresenta as placas de Petri com seus

respectivos tratamentos inoculado e co-inoculado.

(a)

(b)

Figura 1: Visão geral do bioensaio com Placas de Petri contendo rocha potássica (a) e

rocha fosfatada (b), inoculadas e co-inoculadas.

(a)

(b)

Figura 2: Tratamento representado por inoculação com a bactéria do gênero R.

solanacearum (a) e, o tratamento representado por co-inoculação com as bactérias dos

gêneros A. thiooxidans + C. violaceum (b).


44

3.1.5 Análise química das rochas

Para determinação do P e K disponíveis nas rochas fosfatadas e potássicas,

respectivamente, após incubação de 72 dias, foram realizadas as seguintes análises

químicas no Laboratório de Engenharia Bioquímica (LEB) – UFRN, utilizando a

metodologia da EMBRAPA (1999). O procedimento e a curva utilizada para

determinação de fósforo e potássio disponíveis encontram-se no Apêndice 2.

-Fósforo disponível – para determinação do fósforo disponível utilizou-se a solução

extratora Mehlich I (HCl 0,05 M + H2SO4 0,0125 M) onde foi determinado por

colorimetria utilizando o ácido ascórbico como redutor em comprimento de onda de 660

nm. A análise de densidade óptica foi realizada em espectrofotômetro, modelo Gênesys

10-UV.

- Potássio disponível - na determinação do potássio disponível, este foi extraído com

solução extratora Mehlich I (HCl 0,05 M + H2SO4 0,0125 M) e determinado por

espectrometria de absorção atômica, modelo AA240 Varian em comprimento de onda

de 766,491 nm.

3.1.6 Análise estatística

Os resultados foram analisados estatisticamente através de análise de variância

(ANOVA) seguindo o modelo de delineamento experimental inteiramente casualizado

(DIC) com parcelas subdividas no tempo, e a comparação das médias foi feito pelo teste

de Tukey em nível de 5% de probabilidade como procedimentos pós ANOVA,

utilizando-se 21 tratamentos com três repetições, utilizando o software SISVAR 5.3

(Ferreira, 2010).


45

3.2 Grupo de Ensaio II: Influência de Biofertilizantes de Rochas e da Bactéria

Paenibacillus polymyxa no Desenvolvimento de Feijão Caupi (Vigna unguiculata

L. Walp.).

O segundo grupo de ensaio foi conduzido em casa de vegetação da Empresa de

Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte - EMPARN (Estação Experimental Dr.

Rommel Mesquita de Faria).

3.2.1 Produção dos biofertilizantes fosfatado e potássico

Os biofertilizantes produzidos em laboratório para serem utilizados no grupo

de ensaio II foram confeccionados, a partir dos melhores resultados da solubilização das

rochas com fósforo e potássio pelos microrganismos estudados no grupo de ensaio I. Os

melhores desempenhos na biossolubilização das rochas potássica e fosfatada foram para

as co-inoculações com o P. polymyxa+R. solanacearum e P. polymyxa+C. violaceum,

respectivamente.

Os biofertilizantes foram produzidos, individualmente, em bandejas de dois

quilos, onde o pó de rocha foi misturado com enxofre elementar (Sº) na proporção de

10%, colocando-se 200,0g do Sº para 2000,0g da rocha (Stamford et al., 2008). Os

inóculos das bactérias P. polymyxa, R. solanacearum e C. violaceum foram produzidos

conforme descrito no grupo de ensaio I. Posteriormente, foi realizada a inoculação

colocando-se 100,0mL de inóculo, por microrganismo, em cada bandeja com sua

respectiva rocha moída. As bandejas foram mantidas com teor de água de

aproximadamente 80% da capacidade de campo. A produção do biofertilizante teve a

duração de 36 dias de incubação. Logo após, os biofertilizantes produzidos foram

mantidos em estufa a uma temperatura de 70 °C até completa secagem do material.

3.2.2 Característica do local de realização do bioensaio

A Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte (EMPARN)

está localizada no município de Parnamirim/RN, a 15 km da estrada Natal/Jiqui,


46

coordenadas geográficas 5°55’45” S e 35°11’21” W e área total de 520 ha. O clima

local é tropical chuvoso, com temperatura média anual de 26,4ºC e precipitação média

anual em torno de 1500 a 1600 mm, com estação chuvosa no período entre os meses de

abril e setembro (Barbosa apud Lima et al., 2010). A Empresa está dividida entre a área

de Mata Atlântica e as áreas de plantios.

3.2.3 Substrato utilizado

O substrato utilizado foi um Argissolo Amarelo Distrófico típico textura

arenosa/média, de acordo com os critérios de classificação de solo da EMBRAPA

(1999). O Argissolo é originário da Estação Experimental da EMPARN e apresentou-se

numa faixa inicial de pH 5.8.

3.2.4 Calagem do solo

A calagem foi realizada com adição de calcário dolomítico, e calculada em

função da análise química do solo com o objetivo de elevar o pH para 6.5, bem como

elevar as concentrações dos elementos cálcio (Ca) e magnésio (Mg) no solo (IPA,

2008).

3.2.5 Características da cultivar

Como planta teste foi utilizada a cultivar de sementes de feijão caupi (Vigna

unguiculata L. Walp.), BRS Potiguar, do Rio Grande do Norte, com alto potencial de

produção e valor comercial dos grãos para cultivo em sequeiro e irrigado nas

microrregiões de Mossoró, Chapada do Apodi, Médio Oeste, Pau dos Ferros e Vale do

Açu. O peso médio de 100 sementes quando secas foi de 23,20 g. A produtividade

esperada no sistema sequeiro é de 700 kg/ha e 1800 kg/ha em cultivo irrigado

(EMPARN, 2012). Possui hábito de crescimento indeterminado com porte semi-

enramador e tipo da folha semi-globosa. Apresenta flor violeta, vagem seca palha, hilo

branco, forma da semente oval, tegumento esverdeado, comprimento médio da vagem

de 23 cm, número de grãos por vagem de 13-15, com inserção da vagem ao nível da


47

folhagem. Seu ciclo médio da semeadura ao início da floração é de 56 dias e com ciclo

total da semeadura à maturação de 60-70 dias (Torres et al., 2008).

3.2.6 Bactérias utilizadas no bioensaio

A bactéria B. japonicum foi utilizada com função de fertilizante nitrogenado

para a cultura do feijão caupi. Enquanto a bactéria do gênero P. polymyxa foi

empregada nesse ensaio para observar seu desempenho na absorção dos macro e

micronutrientes para o caupi. As estirpes de Bradyrhizobium e Paenibacillus com suas

respectivas procedências encontram-se na Tabela 2.

Tabela 2. Gêneros dos microrganismos empregados no Grupo de ensaio II com seus

respectivos meios de culturas e procedências.

Gêneros das bactérias Código de acesso Procedência

Bradyrhizobium japonicum

YMA (Agar, manitol e

extrato de levedura),

Vincent (1970).

BR 3267 / SEMIA 6462

Dra. Rosa Maria Pitar

Coleção de Culturas de Bactérias

Diazotróficas (CCBD).

EMBRAPA Agrobiologia-

Rodovia BR 465, Km 7,

Seropédica, R.J. Brasil.

Paenibacillus polymyxa

TSB (Caldo triptona de

soja),

(Silva et al., 2007).

421

Dr. Leon Rabinovitch

Coleção de Culturas do Gênero

Bacillus e Gêneros Correlatos

(CCGB). Laboratório de

Fisiologia Bacteriana.

Instituto Oswaldo Cruz

(FIOCRUZ). Av. Brasil, 4365,

Maguinhos. Rio de Janeiro, R.J.

Brasil.


48

3.2.7 Cultivo dos microrganismos

Em relação à bactéria B. japonicum, esta foi cultivada em meio YMA (Agar,

manitol e extrato de levedura) com vermelho congo como indicador, a temperatura de

28 ºC, pH 6.8 por um período de 3 a 4 dias e, posteriormente, cultivada em meio YM

(manitol e extrato de levedura) pelo mesmo período e temperatura, em incubador

rotativo a 150 rpm, segundo Vincent (1970). A estirpe do gênero P. polymyxa foi

cultivada utilizando o meio TSA (Caldo triptona de soja e ágar) a temperatura de 32 ºC,

pH 7.0, por um período de 3 a 4 dias e, logo após, cultivada em meio TSB (Caldo

triptona de soja) em incubador rotativo a 150 rpm por 48h, segundo Silva et al. (2007).

Todos os microrganismos, em seus respectivos tempos de cultivo, chegaram à fase

estacionária.

3.2.8 Tratamentos utilizados

O ensaio foi realizado utilizando-se 7 tratamentos de adubações (Tabela 3),

onde estes estavam na presença de 2 tratamentos de inoculações, ou seja, na presença da

bactéria P. polymyxa, ou em sua ausência, Tabela 4.


49

Tabela 3: Tratamentos com adubações e suas respectivas doses.

Tratamentos de adubações Doses

FPK100 Fertilizantes superfosfato simples (SS) +

cloreto de potássio (KCl), com dose

correspondente a 100% da quantidade

recomendada para o feijão caupi, de acordo

com a análise química do solo. Ou seja, 22,2 g

de SS + 5,2 g de KCl.

RPK100

Rocha fosfatada (RP) + rocha potássica (RK),

com dose correspondente a 100% da

quantidade recomendada para superfosfato

simples e cloreto de potássio,

respectivamente. Ou seja, 22,2 g de RP + 5,2

g de RK.

BPK200

Biofertilizante fosfatado (BP) + biofertilizante

potássico (BK), com dose correspondente a

200% das quantidades recomendadas para

superfosfato simples e cloreto de potássio,

respectivamente. Ou seja, 44,4 g de BP + 10,4

g de BK.

BPK100



100 % das quantidades recomendadas para



g de BK.

BPK70






g de BK.

BPK40





respectivamente. Ou seja, 8,9 g de BP + 2,1 g

de BK.

T=0

Testemunha absoluta sem aplicação dos

adubos químicos, biofertilizantes e rochas

moídas.


50

Tabela 4: Tratamentos de inoculação com a bactéria do gênero P. polymyxa e suas

respectivas doses.

Tratamentos de inoculação Dose

Com P. polymyxa

1,0 mL de inóculo por semente

Sem P. polymyxa

Ausência do inóculo

3.2.9 Plantio e inoculação

Foi utilizado 10,0 kg do Argissolo vaso-1

e adicionado suas respectivas

quantidades de adubações, conforme descrito anteriormente (Tabela 3). Em seguida,

foram colocados seis sementes vaso-1

da cultivar do feijão caupi, previamente

desinfestadas com álcool a 70% por 1,5 minuto e hipoclorito de sódio a 1,0% por 2,5

minutos. Logo após, lavadas sucessivamente em água destilada por sete vezes.

A inoculação foi efetuada nas sementes a uma profundidade de 3,5 cm,

colocando-se 2,0 mL da cultura líquida de Bradyrhizobium, por semente e 1,0 mL da

cultura de Paenibacillus, por semente, Figura 3. Todos os microrganismos, nos seus

respectivos tempos de cultivos, chegaram à fase estacionária. Após oito dias de plantio

foi efetuado o desbaste, deixando duas plantas por vaso, Figura 4.

Figura 3: Inoculação efetuada nas

sementes com a bactéria do gênero

Bradyrhizobium japonicum.

Figura 4: Visão geral do bioensaio após

desbastes.


51

3.2.10 Colheita e análise química do tecido vegetal

As análises químicas foram realizadas no Laboratório de Análise de Vegetal da

Unidade Acadêmica Especializada em Ciências Agrárias, da Escola Agrícola de Jundiaí

(EAJ)-UFRN e no Laboratório de Fertilidade do Solo da EMPARN, seguindo a

metodologia descrita pela EMBRAPA (1999).

O experimento foi realizado com duas plantas de feijão caupi por vaso e a

colheita foi realizada em 2 etapas. Na primeira coleta, aos 45 dias após plantio, foi

colhida uma planta por vaso. Após a colheita, as plantas foram lavadas e mantidas em

estufa, modelo SPLABOR, à temperatura de 65 °C, por três dias, até atingirem massa

constante. Após as determinações da massa seca da parte aérea (MSPA), as amostras

foram moídas em moinho, modelo Willey, para posterior análise química do tecido

vegetal, como descrito a seguir:

- Nitrogênio - foi determinado através do método semi-micro Kjeldahl, em extrato de

digestão com H2SO4 98%, seguida por destilação com NaOH e titulação com HCl

0,01M.

- Fósforo, potássio, cálcio, magnésio, zinco, ferro e manganês - foram extraídos por

digestão nítrico-perclórica (HNO3 65% + HClO4 72%) na proporção 3:1 v/v. O fósforo

foi determinado em espectrofotômetro UV-VIS, modelo Biospectro; o K foi

determinado por fotometria de chama, modelo Micronal B462 e, os elementos Ca, Mg,

Zn, Fe e Mn por espectrometria de absorção atômica, modelo AA240 Varian em

comprimento de onda de 422,7 nm para cálcio, 285,2 nm para magnésio, 213,9 nm para

zinco, 248,3 nm para ferro, 279,5 nm para manganês.

3.2.11 Variáveis de crescimento da planta

A segunda coleta foi realizada aos 75 dias após o plantio e foi colhida a última

planta por vaso para determinação das variáveis de crescimento: altura de planta,

diâmetro do caule, número de folhas e produtividade dos grãos. A altura da planta foi

determinada com régua graduada em mm, desde o colo até a última folha, o diâmetro do

caule foi medido a 5,0 cm do colo da planta usando paquímetro digital.


52

3.2.12 Análises químicas do solo

As análises químicas foram realizadas no Laboratório de Fertilidade do Solo da

Unidade Acadêmica Especializada em Ciências Agrárias, da Escola Agrícola de Jundiaí

(EAJ) - UFRN e da EMPARN.

Na segunda coleta, para verificar a influência das fertilizações nas propriedades

químicas do solo, amostras do solo foram coletadas das parcelas (vasos) e realizadas as

seguintes análises, segundo a metodologia descrita pela EMBRAPA (1999).

- pH em H2O - determinado em suspensão solo-água (1:2,5) e analisado em

potenciômetro, marca Hanna pH 21.

Fósforo disponível – utilizou-se a solução extratora Mehlich I (HCl 0,05 M + H2SO4

0,0125 M) e foi determinado em comprimento de onde 660 nm, utilizando o ácido

ascórbico como redutor. A análise de densidade óptica foi realizada em

espectrofotômetro UV-VIS, modelo Biospectro.

- Potássio e sódio disponíveis - extraído com solução extratora Mehlich I (HCl 0,05 M

+ H2SO4 0,0125 M) e determinados por fotômetro de chama, modelo Micronal B462.

- Magnésio, cálcio e alumínio trocáveis - foram extraídos com solução KCl 1,0 M. O

cálcio e magnésio foram determinados por espectrofotometria de absorção atômica,

modelo AA240 Varian, em comprimento de onda de 422,7 nm para cálcio e 285,2 nm

para magnésio. O alumínio determinado por volumetria com NaOH.

- Ferro, manganês e zinco trocáveis - foram extraídos com solução KCl 1,0 M, e

determinados por espectrofotometria de absorção atômica, modelo AA240 Varian, em

comprimento de onda de 248,3 nm para ferro, 279,5 nm para manganês e 213,9 nm para

zinco.

- Acidez potencial (H + Al) – em potenciômetro, marca HANNA pH 21, extração por

acetato de cálcio a pH 7,0 e determinados por volumetria com NaOH.

- Capacidade de Troca de Cátions (CTC) - calculada segundo a expressão:


53

CTC = Ca2+

+ Mg2+

+ Na+ + K

+ + H+ + Al3+

3.2.13 Adsorção de fósforo no solo

Para determinar a adsorção do fósforo no solo, 2,5 g de solo (terra fina seca ao

ar) foram mantidos em contato, mediante agitação por 24 horas, com 50,0 mL de

soluções contendo 0; 25,0; 50,0; 75,0 e 100,0 mg L-1

de P, na forma de KH2PO4. O

fósforo foi analisado posteriormente na solução de equilíbrio (sobrenadante) por

colorimetria, pelo método baseado no complexo fosfomolíbdico usando o ácido

ascórbico como redutor (EMBRAPA, 1999). O fósforo adsorvido pela fase sólida

(solo) foi calculado por diferença entre o fósforo adicionado e o quantificado na solução

de equilíbrio.

Os valores obtidos foram ajustados à isoterma de Langmuir plotando-se a

quantidade de fósforo adsorvido por unidade de massa solo, na ordenada, e a

concentração de fósforo na solução de equilíbrio na abcissa. A forma hiperbólica da

equação de Langmuir é dada, segundo Sparks (1995), pela Equação 1:

(1)

em que:

q = quantidade de P adsorvido por unidade da fase sólida (solo);

a = constante relacionada com a energia de ligação ;

b = capacidade máxima de adsorção de P;

C = concentração de equilíbrio de P na fase fluida (sobrenadante).

Para estimativas das constantes a e b, a equação hiperbólica de Langmuir foi

transformada em sua forma linear (Olsen e Watanabe, 1957), dada pela Equação 2.

(2)

A capacidade máxima de adsorção do fósforo (b) foi determinada pelo valor

inverso da declividade da reta, a constante de energia de adsorção (a) pela relação entre


54

a declividade da reta e a interseção da mesma com o eixo das ordenadas (Olsen e

Watanabe, 1957).

Os gráficos originados da Equação de Langmuir para obtenção dos valores da

Capacidade Máxima de Adsorção de Fósforo (CMAP) no solo, encontram-se no

Apêndice 3.

3.2.14 Análise estatística

Os resultados foram analisados estatisticamente através de análise de variância

(ANOVA) seguindo um modelo de delineamento em blocos inteiramente casualizados,

e a comparação das médias foram realizadas através do teste de Tukey em nível de 5%

de probabilidade, usando-se o software ASSISTAT 7.6 (Silva, 1996), totalizando 14

tratamentos e 4 blocos.


55

CAPÍTULO 4

RESULTADOS E DISCUSSÃO


56

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 Grupo de Ensaio I - Biossolubilização de Rochas Fosfatadas e Potássica em

Laboratório.

O presente ensaio fornece informações a respeito do melhor tempo de

solubilização efetuado por diferentes microrganismos em tratamentos inoculados e co-

inoculados para produção mais eficiente de biofertilizantes, a partir de rochas moídas

fosfatada e potássica para a melhoria da adubação na cultura do feijão caupi.

As curvas de liberação de fósforo e potássio em pó de rocha apresentaram uma

tendência em seguir às quatro fases da curva de crescimento populacional microbiano

em uma situação próxima do real, quando uma população cresce em ambiente fechado.

A solução extratora Mehlich I solubilizou 39,54 mg dm-3

de K disponível da

rocha potássica e 602,81 mg dm-3

de P disponível da rocha fosfatada.

Em relação à análise de variância, esta mostrou que as variáveis tratamento,

tempo e tratamento x tempo foram significativos em nível de 5% de probabilidade pelo

teste de Tukey.

4.1.1 Cinética de liberação de potássio (K)

Em relação à cinética de liberação de potássio, verifica-se uma homogeneidade

no comportamento dos microrganismos, havendo uma contínua e crescente liberação de

K até aos 36 dias (p<0,05) de incubação com posterior decréscimo no processo.

Entretanto, estudos realizados por Stamford et al. (2008) em placas de Petri, incubadas a

um período de 30, 45 e 60 dias com rocha fosfatada, enxofre e inoculadas com a estirpe

do gênero Aciditiobacillus, verificaram que o melhor tempo de solubilização para P e K

foi aos 60 dias de incubação. Foi observado, em todos os tratamentos estudados, uma

alta variabilidade na quantidade do mineral liberado com teores variando de 57,30 a

109,83 mg K dm-3

, comparados ao controle 39,54 mg K dm-3

, rocha pura (tempo 0),

sem inóculo.

Houve maior capacidade solubilizadora entre as bactérias comparadas aos

fungos nos tratamentos inoculados, Tabela 5. Segundo Eira (1992) a capacidade


57

solubilizadora difere entre os gêneros de microrganismos e, apesar de existir um maior

número de bactérias solubilizadoras em relação aos fungos, estes apresentam maior

atividade para o processo (Moreira e Siqueira, 2006) o que não foi constatado no

presente estudo. Tal fato pode estar relacionado aos diferentes fatores nutricionais

presentes nos meios de cultura como glicose e fontes diversas de nitrogênio, dentre elas,

extrato de levedura, triptona e peptona. Silva Filho e Vidor (2000 e 2001) comentam

que a capacidade e o potencial de solubilização dos microrganismos variaram com os

fatores nutricionais do meio, ocorrendo somente em presença de uma fonte de carbono

ao meio, como xilose, frutose e glicose, além de fontes de P, N, Fe, Ca e P sugerindo,

ainda, que as deficiências nutricionais podem favorecer a produção e/ou a liberação de

ácidos.

Em todos os microrganismos estudados na tabela 5, o tempo de incubação de 36

dias promoveu valores significativamente maiores de K disponível, em relação aos

demais tempos de incubação.

Aos 36 dias de incubação, não houve diferença significativa nos valores

liberados de K entre os tratamentos inoculados (Tabela 5), com exceção do P. polymyxa

(101,33 mg K dm-3

), que obteve melhor resultado diferenciando-se significativamente

pelo teste de Tukey (p<0,05), e com diferença de 56,54% em relação ao tratamento com

P. fellutanum (57,30 mg K dm-3

). Sabe-se que a bactéria P. polymyxa é produtora de

uma grande variedade de metabólitos, dentre eles, polissacarídeos extracelulares,

proteínas, enzimas e ácidos orgânicos, tais como, ácido fórmico, oxálico e acético. Com

isso, tais metabólitos podem ter contribuído para uma maior solubilização do potássio

na rocha moída. Segundo Deo e Natarajan (1999) e Botero et al. (2008), essas

macromoléculas na presença de minerais podem levar a modificações nas propriedades

de suas superfícies, e tais modificações podem ser atribuídas a maior afinidade dos

minerais por essas macromoléculas presentes na parede celular do microrganismo.

Em relação aos tratamentos co-inoculados (Tabela 6), não foi observado

diferença significativa entre os microrganismos no tempo de 36 dias. Onde neste, os

dados revelaram que a solubilização variou de 61,57 mg K dm-3

(A. thiooxidans + P.

felutanum) a 65,84 mg K dm-3

(R. solanacearum + P. felutanum). Igualmente acontece

na Tabela 7, onde os tratamentos co-inoculados apresentaram uma pequena variação,

com uma solubilização de 70,85 mg K dm-3

por C. violaceum + P. felutanum, enquanto

o maior valor (74,96 mg K dm-3

) foi solubilizado por C. violaceum + T. humatum.


58

Tabela 5: Efeito dos tratamentos inoculados, com um microrganismo, na solubilização da

rocha potássica (mg dm-3

) em relação ao tempo de incubação (dias)

Tratamentos

inoculados

Tempo de incubação (dias)

12 24 36 48 60 72

P.

polymyxa

72,48

aE

86,83

aB

101,33

aA

79,34

aCD

85,21

aBC

73,19

aDE

C.

violaceum

45,40

bD

56,43

bB

66,74

bA

53,06

bBC

50,11

bBCD

49,13

bCD

R.

solanacearum

44,86

bC

55,33

bcB

62,93

bcA

52,81

bB

52,33

bB

49,22

bBC

A.

thiooxidans

40,96

bC

51,27

bcdB

63,71

bcA

50,20

bB

46,29

bcBC

46,27

bBC

P.

fellutanum

40,92

bC

46,69

dBC

57,30

cA

48,08

bB

43,20

cBC

44,31

bBC

T.

humatum

41,89

bC

49,02

cdB

62,83

bcA

49,46

bB

45,85

bcBC

43,33

bBC Letras maiúsculas iguais nas linhas e minúsculas iguais nas colunas não diferem estatisticamente entre si ao nível

de 5% probabilidade pelo teste de Tukey. Desvios padrões: tratamentos = 2.61; tempos = 2.74. CV tratamentos

= 4.68%; tempos = 4.91%.

Tabela 6: Efeito dos tratamentos co-inoculados, com dois microrganismos, na solubilização

da rocha potássica (mg dm-3


Tratamentos

co-inoculados Tempo de incubação (dias)

12 24 36 48 60 72

A. thiooxidans +

T. humatum 48,28

abB

52,32

aB

64,00

aA

54,65

aB

28,70

aC

47,83

abB

A. thiooxidans +

P. fellutanum 45,31

bC

54,31

aABC 61,57

aA

54,96

aAB

31,41

aD

48,18

abBC

R. solanacearum

+ T. humatum 54,23

aB

52,28

aB

63,89

aA

56,19

aAB

34,62

aC

40,79

bC

R. solanacearum

+ P. fellutanum 46,96

abC

56,40

aB 65,84

aA

52,78

aBC

35,84

aD

51,54

aBC

T. humatum+

P. fellutanum 49,78

abBC

53,35

aB

63,83

aA

50,17

aBC

36,65

aD

42,41

bCD Letras maiúsculas iguais nas linhas e minúsculas iguais nas colunas não diferem estatisticamente entre si ao nível


= 8.78%; tempos = 7.47%.


59




Tratamentos

co-inoculados


12 24 36 48 60 72

C. violaceum+

P. fellutanum 49,86

aB

58,94

aB 70,85

aA

55,10

aB

52,13

bB

52,21

aB

C. violaceum +

R. solanacearum 51,97

aB

60,19

aB

74,05

aA

61,37

aB

60,06

abB

51,52

aB

C. violaceum +

T. humatum 50,58

aC

63,66

aAB 74,96

aA

58,64

aBC

64,57

aAB

50,66

aC

A. thiooxidans +


aC

62,66

aAB

73,47

aA

58,43

aBC

58,29

abBC

50,83

aC

A. thiooxidans +

C. violaceum 50,18

aB

57,76

aB

72,19

aA

59,60

aB

17,31

cC

52,02

aB Letras maiúsculas iguais nas linhas e minúsculas iguais nas colunas não diferem estatisticamente entre si ao nível


= 9.35%; tempos = 8.17%.

Em relação à Tabela 8, o tempo de incubação de 36 dias apresentou valores

significativamente superiores de K disponíveis na maioria dos tratamentos. Observou-se

maior sinergismo entre os microrganismos, otimizando o processo de solubilização do

K entre todos os tratamentos co-inoculados, nos quais apresentaram diferença

significativa (p<0,05) entre eles. Aos 36 dias incubação, destaca-se o tratamento co-

inoculado entre P. polymyxa + R. solanacearum, que solubilizou 109,83 mg K dm-3

,

representado graficamente na Figura 5, proporcionando maior eficiência na

solubilização do pó de rocha com um incremento de 2,8 vezes de K disponível em

relação ao controle extraído com Mehlich I (39,54 mg K dm-3

). A tabela 8 mostra

também que P. polymyxa + R. solanacearum apresentaram K disponível

estatísticamente superior aos tratamentos co-inoculados com P. polymyxa + T. humtum

(92,21 mg K dm-3

) e com P. polymyxa + A. thiooxidans (95,60 mg K dm-3

), que

obtiveram menores médias, aos 36 dias de incubação. Guimarães et al. (2006),

trabalhando com 40 isolados de fungos inoculados em meio líquido com rocha moída,

observaram que houve acréscimo de até 80% nos teores de K liberados comparados ao


60

controle, atribuindo o mecanismo de liberação do mineral dependente do genótipo do

fungo.




Tratamentos

co-inoculados


12 24 36 48 60 72

P. polymyxa +

T. humatum 90,56

aAB

95,73

bA 92,21

cA

89,13

aAB

82,76

bB

87,67

bAB

P. polymyxa +

A. thiooxidans 88,82

aAB

94,99

bA 95,60

cA

86,66

aAB

85,67

abB

85,16

bcB

P. polymyxa +

P. fellutanum 86,54

aBC

90,08

bB

99,91

bcA

82,82

aBCD

79,42

bCD

77,16

cD

P. polymyxa +

C. violaceum 75,13

bE

98,23

abB

108,09

abA

86,52

aCD

94,15

aBC

77,73

cDE

P. polymyxa +


aC

106,06

aAB 109,83

aA

89,32

aC

91,80

aC

97,64

aBC Letras maiúsculas iguais nas linhas e minúsculas iguais nas colunas não diferem estatisticamente entre si ao nível


= 4.82%; tempos = 4.19%.

Figura 5: Curva de liberação de K em pó de rocha potássica representado pelo tratamento co-

inoculado com P. polymyxa + R. solanacearum, em relação ao tratamento controle (tempo 0,

sem inoculação). Desvios padrões nos tempos: (12) = 5,24; (24) = 6,82; (36) = 3,07; (48) =

6,36; (60) = 3,24; (72) = 2,06.

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

0 12 24 36 48 60 72

K (m

g d

m-3

)

Tempo (dias)

P. polymyxa + R. solanacearum


61

Esses resultados sugerem formação de grupos funcionais com metabolismos

semelhantes interagindo entre si. Segundo Andrade e Nogueira (2005), determinados

grupos de populações de microrganismos desempenham mecanismos fisiológicos

complementares que participam de um ou mais ciclos biogeoquímicos, que podem

envolver a produção de produtos metabólicos. Max et al. (2010), em sua revisão sobre

produção de ácido cítrico, apresentam uma relação de fungos capazes de produzi-lo. O

ácido cítrico, bem como todos aqueles pertencentes ao grupo dos ácidos orgânicos, teria

a capacidade de acidificar o meio, desestabilizando os minerais presentes e,

provavelmente, liberando o potássio (Lopes-Assad et al., 2006).

Essas estirpes revelam-se com grande potencial para aplicação em uma

agricultura sustentável, pois o suprimento natural de K no solo não é suficiente para

sustentar altas produções de muitas culturas (Furlani, 2004; Dalcin, 2008), devendo

assim ser fornecido ao solo, uma vez que sua deficiência reduz significativamente as

colheitas e a qualidade dos produtos (Lopes-Assad et al., 2006), visto que o mineral atua

na ativação enzimática, síntese de proteína, fotossíntese, transporte de açúcares no

floema, regulação osmótica, entre outros.

4.1.2 Cinética de liberação de fósforo (P)

Em relação à cinética de liberação do fósforo em pó de rocha, durante os 72 dias

de incubação, foi observado que houve melhor desempenho dos microrganismos no

tempo de 36 dias de incubação, em 42,8% dos tratamentos estudados. Pode-se observar

comportamento instável entres os diferentes microrganismos quanto à atividade

solubilizadora, com diferença significativa (p<0,05) entre eles. Tal instabilidade na fase

de declínio, ou seja, a partir do seu maior ponto de solubilização, sugere processo de

morte na maioria das células viáveis, mineralizando o P ao meio, enquanto outras estão

ainda se dividindo e absorvendo-o. Segundo Mendes e Junior (2003) o P imobilizado na

biomassa microbiana constitui-se um reservatório lábil desse nutriente.

Em relação aos tratamentos inoculados, Tabela 9, houve melhores desempenhos

para os tratamentos com a bactéria C. violaceum e com a bactéria P. polymyxa, no

tempo de 36 dias, em relação aos demais tratamentos. Observou-se ainda que, a C.

violaceum apresentou maior solubilização (817,47 mg P dm-3

), 35,6% acima do


62

tratamento controle extraído com Mehlich I (602,81 mg dm-3

), assim como o tratamento

com P. polymyxa (783,88 mg P dm-3

), 30% acima do controle. Entretanto, o efeito

simultâneo na rocha fosfatada, quando foi realizada a co-inoculação (P. polymyxa + C.

violaceum), alcançou maior média, 934,35 mg P dm-3

, superando a disponibilidade do

mineral (55%) comparado ao controle não inoculado (602,81 mg P dm-3

), no tempo 0,

conforme representado graficamente na Figura 6, garantindo assim, maior efeito na

solubilização. Este resultado sugere acúmulo de enzimas e/ou outros metabólitos para o

processo. De acordo com Kiss et al. (1975) as enzimas possuem papel fundamental no

ciclo de nutrientes no solo e resultam da proliferação de diversos grupos microbianos e

do acúmulo dessas atividades enzimáticas. A capacidade que os microrganismos têm de

se adaptarem a diversas condições ambientais é facilitada por seu metabolismo versátil,

uma vez que são produtores de ácidos como o acético e fórmico, além de enzimas

requeridas para adaptação a uma determinada condição ambiental, permitindo assim, às

bactérias aproveitarem determinados substratos, pois apresentam genes responsáveis

pela produção dessas enzimas necessárias a realização de tal função (Momem e

Hoshino, 2000; Singh et al., 2010).

De modo geral, houve melhoras para os demais tratamentos co-inoculados

(Tabela 10), em relação ao controle. Estes resultados confirmam, mais uma vez, a

importância da interação entre grupos funcionais de diferentes microrganismos que

possam contribuir para melhorar a nutrição e produtividade da planta, através de seus

produtos metabólitos, pois, os microrganismos não vivem no solo de formas isoladas,

mas numa comunidade complexa (Pereira, 2000, apud Dantas et al., 2009). Essas

interações microbiológicas possuem importância para a manutenção da vida no solo e,

consequentemente para o planeta (Andrade e Nogueira, 2005). Esses consórcios de

diferentes espécies realizam um papel importante em área tropical e subtropical, devido

à efetiva utilização dos recursos naturais, através de suas interações interespecíficas,

beneficiando umas as outras, aumentando a captação de nutrientes, principalmente o

fósforo (Li et al., 2003). As bactérias C. violaceum e P. polymyxa, destacam-se

novamente na co-inoculação, revelando-se de grande potencial agronômico,

solubilizando 934,35 mg dm-3

de P disponível, no tempo de incubação de 36 dias

(Tabela 10).


63

Tabela 9: Efeito dos tratamentos inoculados, com um microrganismo, na solubilização da

rocha fosfatada (mg dm-3


Tratamentos

inoculados


12 24 36 48 60 72

C. violaceum

707,48

aAB

701,09

aAB 817,47

aA

717,71

aAB

629,87

aB

641,94

aB

P. polymyxa

720,01

aAB

757,21

aAB 783,88

aA

662,19

aAB

622,11

aB

636,50

aB

R.

solanacearum 642,76

aAB

715,47

aA

563,22

bBC

708,76

aA

628,21

aAB

472,89

bC

A.

thiooxidans 665,20

aABC

664,21

aABC

573,90

bBC

747,04

aA

698,63

aAB

544,74

abC

P. fellutanum 711,22

aA

694,00

aAB

697,35

abAB

710,10

aA

730,78

aA

564,06

abB

T. humatum 684,65

aAB

697,64

aAB

704,25

abAB

763,16

aA

605,85

aB

625,84

aAB Letras maiúsculas iguais nas linhas e minúsculas iguais nas colunas não diferem estatisticamente entre si ao nível

de 5% probabilidade pelo teste de Tukey. Desvios padrões: tratamentos = 62.01 ; tempos = 59.39. CV

tratamentos = 9.22%; tempos = 8.83%.

Figura 6: Curva de liberação de P em pó de rocha fosfatada representado pelo tratamento co-inoculado

com P. polymyxa + C. violaceum, em relação ao tratamento controle (tempo 0, sem inoculação). Desvios

padrões nos tempos: (12) = 31,92 ; (24) =76,73 ; (36) = 16,36 ; (48) = 153,84 ; (60) = 63,67 ; (72) = 27,00.

550

600

650

700

750

800

850

900

950

0 12 24 36 48 60 72

P (m

g

dm

-3)

Tempo ( dias)

P.polymyxa + C. violaceum


64

Tabela 10: Efeito dos tratamentos co-inoculados, com dois microrganismos, na solubilização da

rocha fosfatada (mg dm-3


Tratamentos

co-inoculados


12 24 36 48 60 72

P. polymyxa

+C. violaceum 772,57

aBC

878,32

aAB 934,35

aA

582,86

bcD

726,74

aBCD

632,22

abCD

P. polymyxa

+A.

thiooxidans 688,40

abB

704,73

bAB

843,05

abA

733,83

abAB

662,22

abB

706,53

aAB

P. polymyxa

+R.

solanacearum 713,46

abAB

718,51

bAB

814,35

abA

736,07

abAB

742,61

aAB

660,25

abB

A. thiooxidans

+ T. humatum 638,27

abB

641,12

bB

832,15

abA

739,43

aAB

727,64

aAB

617,91

abB

A. thiooxidans

+ C. violaceum 669,88

abAB

659,09

bAB

736,43

bA

505,02

cC

638,95

abABC

549,79

bBC

C. violaceum

+P. fellutanum 614,70

bAB

605,55

bAB

736,43

bA

631,33

abcAB

514,13

bB

628,35

abAB Letras maiúsculas iguais nas linhas e minúsculas iguais nas colunas não diferem estatisticamente entre si ao nível de 5%

probabilidade pelo teste de Tukey. Desvios padrões: tratamentos = 69.89 ; tempos = 63.31. CV tratamentos = 10.09%;

tempos = 9.14%.

Com relação à Tabela 11, observou-se variações no melhor tempo de

solubilização (entre 12 e 60 dias), bem como, foi verificado maior instabilidade entre os

diferentes grupos de microrganismos, sugerindo vários mecanismos que podem ter

influenciado nas diferentes capacidades solubilizadoras que foi de 410,90 mg P dm-3

no tratamento co-inoculado com R. solanacearum + T. humatum, aos 60 dias de

incubação, a 837,87 mg P dm-3

para P. polymyxa + P. fellutanum, aos 24 dias de

incubação. As relações ecológicas das diferentes populações de microrganismos do solo

são muitas vezes complexas, e em ecossistemas naturais, a diversidade, bem como o

número de microrganismos na comunidade proporcionam oscilações resultantes das

alterações ambientais. E é através destas oscilações, que o equilíbrio microbiológico nos


65

solos tem sido considerado como equilíbrio dinâmico (Cardoso, 1992; Nahas et al.,

2009).

Segundo Nahas (1999), o desempenho da habilidade biossolubilizadora depende

da linhagem, do tipo de fosfato a ser solubilizado, e da natureza dos materiais orgânicos

produzidos. Song et al. (2008) relatam que a solubilização de fosfato inorgânico

insolúvel pela bactéria da espécie Burkholderia cepacia está relacionada com o

decréscimo do pH do meio. Por outro lado, Goldstein (1986) acredita ser razoável a

existência de um sistema genético nas bactérias que auxiliaria o acesso aos minerais

disponíveis no meio externo. Entretanto, não se pode esperar que a solubilização de

fosfatos seja expressa por um único gene ou por um grupo de genes e que seja comum a

todos os microrganismos solubilizadores (Narloch, 2002).


66


da rocha fosfatada (mg dm-3


Tratamentos

co-

inoculados


12 24 36 48 60 72

P. polymyxa

+

T. humatum

727,49

abABC

826,50

aA

782,32

aAB

837,04

aA

680,51

aBC

629,06

aC

P. polymyxa

+

P. fellutanum

716,83

abcAB 837,87

aA

627,02

bB

666,21

bB

697,17

aB

624,10

abB

R.

solanacearum

+

P. fellutanum

786,78

aA

586,14

dBC

469,13

cC

609,86

bB

446,98

cC

634,55

aB

R.

solanacearum

+A.

thiooxidans

719,07

abcAB

768,35

abA

682,62

abAB

455,36

cC

646,39

abAB

619,45

abB

R.

solanacearum

+T. humatum

744,51

abA

753,31

abcA

716,86

abA

653,60

bAB 410,90

cC

568,18

abB

R.

solanacearum

+

C. violaceum

656,41

abcA

631,74

bcdA

696,85

abA

729,66

abA

685,82

aA

610,94

abA

C. violaceum

+T. humatum

602,17

bcCD

795,36

aA

776,68

abAB

685,72

bABC

515,06

bcD

654,09

aBCD

A.

thiooxidans +

P. fellutanum

656,60

abcA

612,21

cdA

661,05

abA

692,22

abA

720,98

aA

606,68

abA

T. humatum +

P. fellutanum

572,05

cBC

598,65

dABC

667,49

abAB

733,41

abA

604,53

abABC

476,07

bC Letras maiúsculas iguais nas linhas e minúsculas iguais nas colunas não diferem estatisticamente entre si ao nível de

5% probabilidade pelo teste de Tukey. Desvios padrões: tratamentos = 54.40; tempos = 58.82. CV tratamentos =

8.26%; tempos = 8.93%.


67

4.2 Grupo de Ensaio II - Influência de Biofertilizantes de Rochas e da Bactéria P.

polymyxa no Desenvolvimento de Feijão Caupi (Vigna unguiculata L. Walp.).

O presente ensaio apresenta os resultados obtidos com aplicação dos

biofertilizantes de rochas produzidos, comparando–os com os fertilizantes químicos e

rochas moídas puras nas propriedades químicas do solo e das plantas de feijão caupi

(Vigna unguiculata L. Walp.). Também foi observada a influência da inoculação da

bactéria P. polymyxa no solo na absorção dos nutrientes biossolubilizados para as

plantas.

4.2.1 Efeito das Fontes de Fertilizantes nas Propriedades Químicas do Solo

4.2.1.1 Características do solo utilizado no bioensaio

As Tabelas 12 e 13 mostram os parâmetros físicos e químicos,

respectivamente, do solo utilizado no ensaio, tendo-se como base para se observar a

influência dos biofertilizantes e rochas puras na melhoria de suas características. As

amostras do solo foram coletadas na camada superficial (0 a 20,0 cm), pré-tratadas,

sendo secas ao ar, destorroadas e passadas em peneiras com abertura de 2,0 mm e as

análises químicas e físicas foram efetuadas na Empresa de Pesquisa Agropecuária do

Rio Grande do Norte ( EMPARN).

De acordo com os critérios de classificação de solo da EMBRAPA (1999), o

mesmo foi classificado como um Argissolo Amarelo Distrófico, com textura

arenosa/média. Apresentou-se numa faixa fracamente ácida (pH 5.8) e com valores para

os macronutrientes P (2,0 mg dm-3

), K (0,08 cmolc dm-3

) e Na (0,03 cmolc dm-3

)

considerados baixos em termos de fertilidade do solo para a cultura do caupi (IPA,

2008). Com relação ao Ca e Mg, os valores correspondentes a 0,71 cmolc dm-3

e 0,39

cmolcdm-3

, respectivamente, também são considerados baixos para o bom

desenvolvimento da cultura do caupi (IPA, 2008). No que se refere ao Al não foi


68

observado leitura para esse elemento. Este fato se deu, provavelmente, devido ao valor

de pH, no qual possa ter indisponibilizado esse mineral no solo.

Tabela 12: Características físicas do horizonte A do Argissolo Amarelo Distrófico

utilizado no experimento.

Parâmetros Valores

Densidade global (kg dm-3

) 1,36

Retenção de umidade (1/3 da atmosfera) 4,07

Composição granulométrica g kg-1

Areia 933,0

Argila 40,0

Silte 27,0

Classificação textural Areia

Tabela 13: Características químicas do horizonte A do Argissolo Amarelo Distrófico

utilizado no ensaio.

pH

H2O

P K Na Ca Mg Al H

---mg dm-3

--- ---------------------------------cmolc dm-3

-----------------------------

5.80 2,0 0,08 0,03 0,71 0,39 0,0 1,73

4.2.1.2. Macronutrientes no solo e capacidade de troca de cátions (CTC)

Com relação aos macronutrientes disponíveis no solo observa-se diferenças

significativas entre os tratamentos (Tabela 14).

Os valores de Ca+2

trocáveis foram significativamente superiores nos

tratamentos FPK100 (6,55 cmolc kg-1

) e RPK100 (1,60 cmolc kg-1

) do solo não

inoculado com P. polymyxa, em relação aos outros tratamentos, sendo o nível de Ca+2

no solo considerado alto no tratamento FPK100 e médio no tratamento RPK100 (IPA,

2008). A mesma tendência ocorreu no solo inoculado com P. polymyxa, com valores de

Ca+2

estatisticamente mais elevados nos tratamentos FPK100 (5,40 cmolc kg-1

) e

RPK100 (1,67 cmolc kg-1

), em relação aos demais.


69

No que se refere aos teores de Mg+2

trocáveis no solo, os tratamentos RPK100 e

T=0 apresentaram valores significativamente superiores aos outros tratamentos

estudados, nos solos inoculado e não inoculado com P. polymyxa. Os valores de Mg+2

do solo nestes tratamentos, no entanto, são considerados de níveis médios para efeito de

fertilidade do solo para plantas (IPA, 2008). Apesar do feijão caupi ser uma cultura

bastante eficiente em solos de baixa fertilidade natural, esta cultura necessita de Ca+2

e

Mg+2

, em pH próximo da neutralidade, o que acontece com os tratamentos (T=0, RPK e

FPK) com pH mais elevados.

Com relação à inoculação da bactéria P. polymyxa não houve diferença

significativa entre os valores dos macronutrientes do solo inoculado ou não inoculado.

Em alguns casos, os valores dos macronutrientes no solo não inoculado foram maiores

que no solo inoculado com P. polymyxa, provavelmente devido à necessidade da

bactéria em imobilizar nutrientes para o seu metabolismo. Os microrganismos são

responsáveis pelos processos de imobilização representando eles uma quantidade

considerável de nutrientes, potencialmente disponíveis as plantas, e armazenados na

biomassa microbiana que podem atingir valores equivalentes a 100,0 kg de N, 80,0 kg

de P, 70,0 kg de K e 11,0 kg de Ca por hectare (Andreola e Fernandes, 2007).

Tabela 14: Efeito dos tratamentos sobre o teor de Ca+2

, Mg+2

, K+ (cmolc kg

-1) e CTC no solo,

aos 75 dias após o plantio.

Inoculação Fertilização

FPK100 RPK100 BPK 200 BPK 100 BPK 70 BPK 40 T=0

Ca+2

Sem P. polymyxa 6,55 Aa 1,60 Ba 0,99 CDa 0,74 Da 0,76 Da 0,85 CDa 1,31 BCa

Com P. polymyxa 5,40 Ab 1,67 Ba 1,01 CDa 0,78 Da 0,76 Da 0,91 CDa 1,35 BCa

Mg+2

Sem P. polymyxa 0,23 Ba 0,87 Aa 0,20 Ba 0,17 Ba 0,17 Ba 0,25 Ba 0,85 Aa

Com P. polymyxa 0,21 Ba 0,88 Aa 0,20 Ba 0,15 Ba 0,16 Ba 0,24 Ba 0,84 Aa

K+

Sem P. polymyxa 0,30 Aa 0,08 Ba 0,06 Ba 0,06 Ba 0,06 Ba 0,05 Ba 0,06 Ba

Com P. polymyxa 0,28 Aa 0,08 Ba 0,07 Ba 0,06 Ba 0,05 Ba 0,05 Ba 0,05 Ba

CTC

Sem P. polymyxa 9,51 Aa 2,91 Ca 4,45 Ba 3,50 BCa 3,82 BCa 3,12 Ca 2,99 Ca

Com P. polymyxa 8,02 Ab 3,21 CDa 4,65 Ba 3,81 BCa 3,58 CDa 3,40 CDa 2,68 Da

Letras maiúsculas iguais nas linhas e minúsculas iguais nas colunas não diferem estatisticamente entre si ao nível

5% probabilidade pelo teste de Tukey. CV (Ca+2

) = 13.86%; CV (Mg+2

)= 20.88%; CV (K+)= 26.31%; CV

(CTC)= 10.66%.


70

Para o K+ trocável, houve aumento significativo (p<0.05) no solo adubado com

fertilizantes químicos em relação aos outros tratamentos estudados. Contudo, existiram

melhoras também para as rochas (RPK100) em relação ao solo não adubado (T=0).

Segundo IPA (2008), teores de K+ menores que 0,12 e maiores que 0,23 cmolc kg

-1no

solo são considerados baixo e alto, respectivamente, para o cultivo do caupi. Segundo

Melo et al. (2005), a quantidade de potássio considerada crítica para o desenvolvimento

normal do feijão caupi está entre 20,0 e 40,0 kg ha-1

. Oliveira et al. (2009) observaram

produtividades em caupi com valores acima de 150,0 kg ha-1

no solo. No presente

estudo foi adicionado 60,0 kg ha-1

, segundo recomendação de adubação. Logo, os

baixos valores no solo de K+ deve-se provavelmente ao abaixamento do pH solo,

limitando a disponibilidade do elemento, como mencionado por Malavolta et al. (1997).

No que se refere à capacidade de troca de cátions (CTC) dos solos foi verificado

que os tratamentos estudados variaram de 2,68 a 9,51 cmolc kg-1

de solo, refletindo as

diferenças dos teores de cátions trocáveis no solo devido aos tratamentos estudados. A

aplicação do fertilizante químico (FPK100) proporcionou valores de CTC

significativamente superiores (9,51 e 8,02 cmolc kg-1

), nos solos sem e com inoculação

com P. polymyxa, respectivamente, em relação aos outros tratamentos estudados. Estes

valores são considerados adequados, segundo os critérios de classes de interpretação de

fertilidade do solo citados por Ribeiro et al. (1999). O biofertilizante de rocha com a

maior dose (BPK200) apresentou aumento significativo (45,0%) na capacidade de troca

de cátions no solo (CTC), em relação à rocha moída (RPK100) e de 73,0% em relação à

testemunha (T=0), no solo inoculado com P. polymyxa, com valores de CTC

considerados médios, conforme Ribeiro et al. (1999). A mesma tendência ocorreu em

solo na ausência da bactéria.

4.2.1.3 Influência do biofertilizante nos valores de pH, alumínio (Al+3

) e fósforo (P) no

solo

Os valores relacionados ao pH, alumínio (Al+3

) e fósforo (P) no solo encontram-

se na Tabela 15, onde verifica-se que com relação ao pH do solo, os valores obtidos em

função dos tratamentos mostraram redução significativa do pH do tratamento

testemunha (6,2) para 4,1; 4,0 e 3,9 nas doses mais elevadas dos biofertilizante BPK70,


71

BPK100 e BPK 200, respectivamente, no solo inoculado e não inoculado com P.

polymyxa. A mesma tendência ocorreu no solo inoculado com P. polymyxa, onde os

solos adubados com BPK70, BPK100 e BPK 200 apresentaram valores de pH

significativamente mais baixos, comparado aos outros tratamentos estudados. Stamford

et al. (2004 e 2006) também verificaram redução do pH do solo cultivado com feijão

caupi quando aplicou biofertilizante de rocha nas doses mais elevadas, enfatizando o

efeito do Acidithiobacillus e do enxofre usado na produção do biofertilizante, o que

resulta na geração de ácido sulfúrico e consequente diminuição do pH do solo.

Não houve diferença significativa em todos os tratamentos de fertilização

estudados nos valores de pH do solo inoculado com P. polymyxa em relação ao não

inoculado, com exceção da testemunha. O pH do solo pode afetar a atividade dos

microrganismos, podendo ser um fator de seleção que afeta diretamente a composição de

diferentes espécies microbianas do solo (Narloch, 2002; Kim et al., 2007; Arias et al.,

2010).

Tabela 15: Efeito dos tratamentos sobre o pH, Al+3

e P do solo, aos 75 dias após o plantio.



pH

Sem P. polymyxa 5,4 Ca 6,7 Aa 3,9 Ea 4,0 Ea 4,1 Ea 4,6 Da 6,2 Bb

Com P. polymyxa 5,3 Ba 6,5 Aa 3,8 Da 4,0 Da 4,2 CDa 4,5 Ca 6,5 Aa

Al +3 (cmolc dm-3)

Sem P. polymyxa 0,16 Ca 0,00 Da 0,39 Aa 0,34 ABa 0,26 Ba 0,15 Ca 0,00 Da

Com P. polymyxa 0,21 Ca 0,00 Da 0,39 Aa 0,33 ABa 0,28 BCa 0,19 Ca 0,00 Da

P (mg dm-3)

Sem P. polymyxa 618 Ba 388 Ca 868,8 Aa 466,5 BCa 286,5 CDa 160,8 DEa 12,3 Ea

Com P. polymyxa 523,5 Ba 460,3 Ba 803,3 Aa 398,8 Ba 380,3 Ba 179 Ca 18,8 Ca

Letras maiúsculas iguais nas linhas e minúsculas iguais nas colunas não diferem estatisticamente entre si ao

nível 5% probabilidade pelo teste de Tukey. CV (pH ) = 4.21%; CV (Al +3

) = 21.58 %; CV (PO4-) = 21.26%.

O pH adubado com rocha moída apresentou valor significativamente mais alto,

em relação aos demais tratamentos. A variação do pH em função dos tratamentos,

parece não ter afetado a absorção da maioria dos macronutrientes na biomassa seca,

levando em consideração os valores do T=0 (pH 6,2) e RPK100 (pH 6,7) que estariam

mais disponíveis nessa faixa (Malavolta et al., 1997). Tal fato não refletiu no

desenvolvimento do caupi, que não foi prejudicado pela produção da biomassa seca,


72

conforme relatado mais adiante. A promoção do crescimento vegetal por rizobactérias

promotoras de crescimento em plantas é quantificado, entre outras variáveis, pela

biomassa (Lucy et al., 2004). Resultados semelhantes foram encontrados por Stamford

et al. (2003 e 2004a) onde mostraram que o feijão caupi foi tolerante ao baixo pH do

solo, pela ação do Acidithiobacillus presente nos biofertilizantes de rochas produzidos,

sem diminuir o rendimento da cultura.

No presente estudo, a falta de resposta negativa do feijão caupi ao baixo pH do

solo possivelmente ocorreu devido a uma combinação de fatores como, por exemplo, o

aumento do P disponível no solo devido à aplicação dos fertilizantes e biofertilizantes e

pela adaptação do feijão caupi a solos ácidos (Stamford et al., 2006).

No que se refere ao alumínio (Al+3

) no solo, observa-se que os valores foram

significativamente mais elevados nos tratamentos com biofertilizantes em todas as

doses aplicadas, com valores máximos nos tratamentos BPK200 e BPK100. Os teores

de Al+3

nos solos dos tratamentos estudados refletiram no pH do solo, que foram mais

baixos nos tratamentos com biofertilizantes. O solo com aplicação do fertilizante

químico (FPK100) apresentou um nível de Al+3

estatisticamente semelhante ao

biofertilizante na menor dosagem (BPK40). Os tratamentos com rocha moída (RPK100)

e testemunha (T=0) apresentaram teor de Al+3

zero, possivelmente devido ao pH destes

tratamentos que foram mais elevados.

Com relação ao teor de P, que na testemunha foi de 12,3 mg dm-3 no solo sem P.

polymyxa, alcançou valores bastante expressivos em todos os tratamentos, em especial o

BPK200 que apresentou valor significativamente superior (868,8 mg dm-3

), comparados

aos outros tratamentos estudados. Com exceção do solo adubado com BPK40, todos os

outros tratamentos fertilizados apresentaram valores estatisticamente superiores ao solo

sem adubação (T=0). Esta tendência ocorreu nos solos inoculados e não inoculados com

P. polymyxa. Os valores de P disponíveis nos solos dos tratamentos fertilizados são

considerados como altos em termos de fertilidade do solo (IPA, 2008). O P é o nutriente

que mais limita o crescimento das plantas, e em quantidades adequadas, estimula o

desenvolvimento das raízes estando assim relacionado à absorção de nutrientes e,

consequentemente, à eficiência nutricional (Fageria, 1998).


73

4.2.1.4 Capacidade máxima de adsorção de fósforo (P) no solo cultivado com caupi

A Tabela 16 mostra os dados da Capacidade Máxima de Adsorção de P (CMAP)

em função dos tratamentos estudados. Verifica-se que o tratamento testemunha e

RPK100 apresentaram valores de CMAP significativamente mais elevados, em relação

aos demais tratamentos, nos solos com ou sem inoculação com P. polymyxa.

A aplicação das rochas fosfatada e potássica puras (RPK100) não alterou a

capacidade de adsorção do fósforo no solo, observando-se valores médios de 0,792 mg

g-1

e 0,830 mg g-1

nos solos com e sem inoculação com P. polymyxa, respectivamente.

Estes resultados demonstram à baixa ou lenta liberação de P do fosfato natural devido

sua baixa reatividade no solo, não ocupando as cargas positivas livres para adsorção do

fósforo na matriz do solo. Zoz et al. (2009) também verificaram que a aplicação de

fosfato natural não alterou a adsorção de P em um Latossolo Vermelho.

Entre os tratamentos com biofertilizantes, verifica-se redução da CMAP com o

aumento de suas doses, com valores variando de 0,653 mg g-1

de P no tratamento

BPK40 a 0,414 mg g-1

de P no tratamento BPK200 no solo não inoculado com P.

polymyxa. Na presença da bactéria, os valores variaram de 0,668 mg g-1

no tratamento

BPK40 até 0,460 mg g-1

no tratamento BPK200. Souza et al. (2006) estudaram o efeito

da adubação e calagem sobre a adsorção do P no solo e também verificaram redução da

CMAP do solo com o aumento da dose de adubação.

Tabela 16: Capacidade máxima de adsorção de P (mg g-1

).



CMAP

Sem P. polymyxa 0,337 Ea 0,792 ABa 0,414 DEa 0,527 CDa 0,598 Ca 0,653 BCa 0,854 Aa

Com P. polymyxa 0,385 Da 0,830 Aa 0,460 CDa 0,570 BCa 0,643 Ba 0,668 Ba 0,913 Aa


nível 5% probabilidade pelo teste de Tukey. CV (CMAP) = 10.65 %.


74

O tratamento FPK100 apresentou valor de CMAP mais baixo em relação aos

outros tratamentos, tanto no solo inoculado com P. polymyxa (0,385 mg g-1

) como no

solo não inoculado (0,337 mg g-1

). Esse comportamento pode ser atribuído ao bloqueio

das cargas livres de adsorção de fósforo no solo devido ao fósforo adicionado com o

fertilizante, onde os fosfatos se ligam às cargas positivas de óxidos de Fe+2

e Al+2

das

partículas do solo (Sheng-Li, 2008; Matias, 2010). Zoz et al. (2009) também

constataram redução do P adsorvido em Latossolo Vermelho devido a adubação

fosfatada com superfosfato simples.

Não houve efeito significativo da inoculação do solo com P. polymyxa nos

valores da capacidade máxima de adsorção de fósforo no solo estudado.

4.2.1.5. Micronutrientes no solo

Sabe-se que a disponibilidade dos micronutrientes, como Fe+2

, Cu+2

, Zn+2

e

Mn+2

, aumenta com a diminuição do pH do solo (Fageria, 1998; Kirkby e Römheld,

2007). Como na maioria dos tratamentos o pH do solo encontrou-se numa faixa ácida, é

provável que tal fato tenha beneficiado a liberação desses nutrientes para o feijão caupi.

Em relação aos micronutrientes, Tabela 17, observa-se que para o ferro no solo,

os tratamentos com biofertilizantes e fertilizante químico apresentaram valores

significativamente superiores à testemunha, chegando a um aumento de 6 vezes (BPK

200) na presença da bactéria P. polymyxa. Com exceção do tratamento testemunha

(T=0), os teores de Fe no solo são considerados em níveis adequados para as plantas

(Ribeiro et al., 1999).


75

Tabela 17: Valores de micronutrientes no solo (mg dm-3

) em função dos tratamentos

estudados.



Fe+2

Sem P.

polymyxa 87,61 Aa 39,43 CDa 105,64 Aa 60,02 Ba 57,65 BCa 43,18 BCa 22,38 Da

Com P.

polymyxa 76,03 Ba 43,08 Ca 96,68 Aa 60,27 BCa 56,40 Ca 48,32 Ca 15,88 Da

Mn+2

Sem P.

polymyxa 4,45 CDa 10,46 Aa 10,76 Aa 7,38 Ba 6,60 BCa 6,05 BCa 2,43 Da

Com P.

polymyxa 4,71 CDa 11,06 Aa 9,34 ABa 6,70 BCa 6,31 Ca 6,33 Ca 2,08 Da

Zn+2

Sem P.

polymyxa 8,67 Aa 3,71 Ba 2,62 Ca 2,61 Ca 2,73 BCa 2,69 BCa 3,13 BCa

Com P.

polymyxa 8,74 Aa 3,36 Ba 2,49 Ba 2,82 Ba 2,72 Ba 3,06 Ba 3,09 Ba


5% probabilidade pelo teste de Tukey. CV (Fe+2

) = 14.39%; CV (Mn+2

) = 19.37 %; CV (Zn+2

) = 12.58%.

Com exceção do fertilizante químico, os tratamentos com biofertilizantes e a

rocha moída apresentaram valores de manganês (Mn+2

) no solo significativamente

superiores em relação à testemunha, chegando a 5,5 vezes de aumento na maior dose do

biofertilizante (BKP200) em solo inoculado. Observa-se, ainda, que os teores desses

elementos no solo aumentaram na proporção inversa aos valores de pH, conforme

mostrado anteriormente (Tabela 15), o que favoreceu uma maior disponibilização destes

elementos para as plantas. Ferreira et al. (2009), trabalhando com Phaseolus vulgaris,

também observaram variação nos teores de Mn+2

no solo de acordo com as doses de

fertilizantes basálticos aplicados ao solo. De acordo com os valores citados por Ribeiro

et al. (1999), apenas os teores do micronutriente Mn+2

dos tratamentos BPK200 e

RPK100 são considerados em níveis adequados para as plantas.

Segundo a EMBRAPA (2012) são raras as informações técnicas sobre as

necessidades de micronutrientes em solos onde é cultivado o feijão caupi, ou pelo

menos nas regiões Norte e Nordeste do Brasil (Freire Filho et al., 2005).

Com relação ao micronutriente zinco (Zn+2

), Oliveira e Dantas (1984)

comentam que teores entre 4,0 e 20,0 ppm no solo são considerados suficiente para a

cultura, o que ocorreu apenas para o tratamento com fertilização química (FPK100), que

apresentou valores significativamente superiores (8,67 e 8,74 mg dm-3

) em relação aos


76

demais tratamentos, no qual variaram entre 2,49 a 3,71 mg dm-3

. Ferreira et al. (2009)

observaram que não ocorreu diferenças entre as diferentes doses de rochas moídas de

basalto, atribuindo tal fato a não solubilização do mineral presente na rocha durante o

período avaliado.

4.2.2 Efeito das Fontes de Fertilizantes nas Características da Planta

4.2.2.1 Teores de macronutriente na matéria seca da parte aérea

Em se tratando do teor de nitrogênio (N) na matéria seca do caupi, Figura 7,

verificou-se efeito significativo superior no tratamento BKP100, em relação aos

tratamentos RKP100 e FPK100 no solo não inoculado com P. polymyxa. Porém, Silva

et al. (2006) não constataram diferença (p<0.05) nos tratamentos estudados com a co-

inoculação de Bradyrhizobium sp. com P. polymyxa para nitrogênio. Luz (1996) relata

que muitas rizobactérias promotoras de crescimento em plantas têm mostrado que,

apesar de serem descritas como fixadoras de nitrogênio, a quantidade fixada por

algumas espécies é limitada e parece não ser significante.

Figura 7: Teor de N na parte aérea do feijão caupi em função dos tratamentos estudados. Letras

maiúsculas comparam tratamentos de inoculação dentro do mesmo tratamento de fertilização; Letras

minúsculas comparam tratamentos de fertilização dentro do mesmo tratamento de inoculação. Médias

com letras iguais não diferem estatisticamente entre si ao nível 5 % probabilidade pelo teste de Tukey.

CV (N) = 10.98 %

Ab Ab

Aab Aa

Aab Aab

Aab Aa

Aa

Aa Ba

Aa Aa

Aa

0

5

10

15

20

25

30

35

40

FKP100 RKP100 BKP200 BKP100 BKP70 BKP40 T=0

N (

g k

g-1

)

Sem P.polymyxa Com P.polymyxa

Fontes de P e K


77

Segundo dados citados por Freire Filho et al. (2005), os teores de N na matéria

seca da parte aérea do feijão caupi são considerados adequados para o bom

desenvolvimento desta cultura em todos os tratamentos estudados no presente trabalho.

O nitrogênio promove crescimento vigoroso, sendo essencial para produção de

aminoácidos, proteínas e hormônios de crescimento.

Em relação aos teores de fósforo e potássio, Figuras 8a e 8b, respectivamente, na

matéria seca do feijão caupi, verifica-se que o tratamento com fertilização química

(FKP100) apresentou valores significativamente superiores comparados aos demais

tratamentos nos solos inoculados e não inoculados com P. polymyxa, respectivamente.

Este resultado pode estar relacionado ao fato desses nutrientes encontrarem-se numa

forma solúvel e prontamente assimilável as plantas no fertilizante químico, promovendo

uma absorção mais rápida desses elementos pelo feijão. Apenas o tratamento FKP100

apresentou níveis de P e K considerados adequados para o cultivo do feijão caupi

(Freire Filho et al., 2005).


78

(a)

(b)

Figura 8: Teores de P (a) e K (b) na parte aérea do feijão caupi em função dos tratamentos estudados.

Letras maiúsculas comparam tratamentos de inoculação dentro do mesmo tratamento de fertilização;

Letras minúsculas comparam tratamentos de fertilização dentro do mesmo tratamento de inoculação.

Médias com letras iguais não diferem estatisticamente entre si ao nível 5 % probabilidade pelo teste de

Tukey. CV (P) = 11.91 %; CV (K) = 45.98 %.

Aa

Ab Ab Ab Ab Ab Ab

Aa

Ab Ab Ab Ab Ab Ab

0

2

4

6

8

10

12


P(

g k

g-1

)


Fontes de P e K

Aa

Ab

Ab Ab Ab Ab

Ab

Aa

Ab Ab Ab Ab Ab Ab

0

5

10

15

20

25

30

35

40


K(

g k

g-1

)


Fontes de P e K


79

Em se tratando dos macronutrientes cálcio (Ca+2

) e magnésio (Mg+2

), Figuras 9a

e 9b, respectivamente, de maneira geral, os tratamentos com biofertilizantes

apresentaram valores significativamente superiores quando comparado ao fertilizante

químico (FPK100) em solo não inoculado com o P. polymyxa. No solo na presença da

bactéria, os teores de Ca+2

e Mg+2

, no tratamento BPK40, foram estatisticamente

maiores, em relação a adubação química. Porém, os valores encontrados para Ca+2

são

considerados deficientes para o bom desenvolvimento desta cultura. Enquanto os níveis

de Mg+2

são considerados adequados para o crescimento do caupi, com exceção do

tratamento FPK100 (Freire Filho et al., 2005).

Segundo Zambolim et al. (2005), o Ca+2

está ligado a integridade da membrana,

parede celular e crescimento da raiz, e o Mg+2

é constituinte da clorofila, importante na

fotossíntese. De maneira geral, não houve efeito significativo (p<0,05) da inoculação do

P. polymyxa na absorção dos macronutrientes na matéria seca da parte aérea do feijão

caupi nos seus respectivos tratamento. No entanto, Silva et al. (2006) constataram a

eficiência da co-infecção com bactérias dos gêneros Paenibacillus e Bradyrhizobium na

absorção do cálcio, ferro e fósforo em plantas de caupi sob diferentes métodos de

inoculação com fertilizante solúvel, em solo autoclavado.

No presente trabalho, possivelmente o período da colheita do feijão caupi (45

dias) possa ter relevância na interferência de um melhor desempenho da bactéria P.

polymyxa em utilizar possíveis mecanismos (Lal e Tabacchioni, 2009) para absorção

dos minerais em tempo hábil a colheita do caupi. Isso implica que o aperfeiçoamento

deste processo exige ainda uma avaliação de adequação do melhor tempo para

incubação do biofertilizante adicionado ao solo e das condições de incubação. Uma vez

que a disponibilidade de nutrientes pode variar com as condições do meio ambiente

como a atividade microbiana altamente competitiva na rizosfera (Huber e Wilhelm,

1988; Luster et al., 2009), tipo de solo, espécie e idade da planta, temperatura, pH e

ação das raízes (Harley e Gilkes, 2000) e tipo de rocha, pois, conforme Nahas e Assis

(1992) verificaram que fosfatos de rochas de diferentes origens influenciam quanto à

capacidade solubilizadora do fungo Aspergillus niger.


80

(a)

(b)

Figura 9: Teores de Ca (a) e Mg (b) na parte aérea do feijão caupi em função dos tratamentos estudados.



Médias com letras iguais não diferem estatisticamente entre si ao nível 5 % probabilidade pelo teste de

Tukey. CV (Ca) = 11.72 %; CV (Mg) = 17.7 %

Ac Abc

Aa Aab Aa

Aab Aabc

Ab

Aab Aab Aab Aab

Aa

Aab

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20


Ca

(g k

g-1

)


Fontes de P e K

Ab

Aab

Aa Aa

Aa Aa Aa

Ab

Aab

Aab Aab Aab

Aa

Aab

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9


Mg (

g k

g-1

)


Fontes de P e K


81

4.2.2.2 Teores de micronutriente na matéria seca da parte aérea

Os resultados relacionados aos teores de micronutrientes na matéria seca do

feijão caupi encontram-se nas Figuras 10 e 11. Em relação ao Zinco (Figura 10) e Ferro

(Figura 11a) verifica-se que não houve diferença significativa (p<0.05) entre os teores

destes elementos na matéria seca do caupi nos tratamentos estudados. Com relação ao

manganês (Figura 11b), observa-se, de modo geral, que o tratamento com o fertilizante

químico (FKP100) e com biofertilizantes (BKP200, BKP100 e BKP70), na presença ou

ausência da bactéria, também não apresentaram diferença estatística entre si, mas foram

significativamente superiores ao tratamento testemunha (T=0). Concluindo que os

biofertilizantes foram eficientes na liberação desses elementos para o feijão caupi,

igualando-se ao fertilizante químico.

Figura 10: Teor de Zn na parte aérea do feijão caupi em relação aos tratamentos estudados. Letras

maiúsculas comparam tratamentos de inoculação dentro do mesmo tratamento de fertilização; Letras

minúsculas comparam tratamentos de fertilização dentro do mesmo tratamento de inoculação. Médias

com letras iguais não diferem estatisticamente entre si ao nível 5 % probabilidade pelo teste de Tukey.

CV (Zn) = 15.88 %.

Aa

Aa

Aa Aa Aa

Aa Aa

Aa

Aa Aa

Aa

Aa Aa

Aa

0

10

20

30

40

50

60

70

80


Zn (

mg k

g-1

)


Fontes de P e K


82

(a)

(b)

Figura 11: Teor de Fe (a) e Mn (b) na parte aérea do feijão caupi em relação aos tratamentos estudados.



Médias com letras iguais não diferem estatisticamente entre si ao nível 5% probabilidade pelo teste de

Tukey. CV (Fe) = 25.25%; CV (Mn) = 35.9 %.

Aa

Aa Aa

Aa Aa Aa Aa

Aa

Aa

Aa

Aa

Aa

Aa

Aa

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180


Fe

(mg k

g-1

)


Fonte de P e K

Ba

Ac

Aab

Aab

Aab

Abc

Ac

Aa

Acd

Aab

Abc

Aab

Abcd

Ad

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220


Mn (

mg k

g-1

)


Fontes de P e K


83

Com base nos estudos realizados por Freire Filho et al. (2005), os teores foliares

de ferro e manganês encontraram-se abaixo do adequado para a cultura, enquanto que

para o zinco valores acima de 50,0 mg kg-1

foram observados na biomassa seca do caupi

em todos os tratamentos, considerados adequados para o seu bom desenvolvimento.

Silva et al. (2006) encontraram valores superiores de ferro de até 103,9% na matéria

seca no feijão caupi, quando inoculado com a bactéria P. polymyxa em relação a

testemunha. Fageria (2000), avaliando a aplicação de doses de Zn+2

(0 até 120,0 mg

kg-1

) na adubação do feijoeiro, verificou que não houve diferença significativa na

produção de massa seca aérea entre os tratamentos estudados. Sabe-se que o Zn+2

exerce grande influência sobre a nodulação e a fixação simbiótica do nitrogênio pelas

leguminosas sendo componente e ativador enzimático (Melo, 2005).

Em relação à inoculação com o P. polymyxa, observou-se sinais positivos na

absorção dos elementos nas doses estudadas, porém houve efeito significativo apenas

para o manganês no tratamento com fertilizante químico, aumentando de 153,25 mg

dm-3

no solo não inoculado para 209,00 mg dm-3

quando inoculado com a bactéria.

O mecanismo pelo qual a bactéria P. polymyxa se mostrou muitas vezes positiva,

ainda que não significativamente, na absorção dos macro e micronutrientes na parte

aérea do feijão vigna, pode estar associado entre outros mecanismos à produção de

metabólitos secundários, pois segundo Cattelan (1995) e Silva et al. 2006, tais

substâncias, produzidas por rizobactérias promotoras de crescimento em plantas, podem

oferecer aumentos nas concentrações de N, P, Fe, Ca e Cu, na parte aérea do

hospedeiro. Embora tenha sido observada instabilidade na resposta à inoculação com a

estirpe de P. polymyxa, esta propiciou benefícios às plantas em relação às variáveis

estudadas.

4.2.2.3 Altura de planta, número de folhas e diâmetro do caule

Com relação às variáveis altura de planta, número de folhas e diâmetro do caule,

Tabela 18, verificou-se que a adubação com fertilizante químico (FPK100)

proporcionou valor de altura de plantas significativamente superior em relação aos

outros tratamentos, no solo inoculado com P. polymyxa. No solo sem inoculação com a


84

bactéria, não houve diferença significativa entre os tratamentos com adubação química

(FPK100), rocha moída (RPK100) e biofertilizante (BPK200). Stamford et al. (2005)

estudaram o efeito da aplicação de biofertilizante de rocha fosfatada na cultura da sabiá

(Mimosa caesalpiniifolia) e não verificaram diferenças significativas entre o adubo

superfosfato simples e os tratamentos com biofertilizantes de rocha aplicado em

diversas doses. Alves et al. (2010) obtiveram valores positivos no uso do complexo

rocha-fungo como fonte alternativa de potássio para crescimento de eucalipto.

Tabela 18: Altura de planta (cm), número de folhas (planta) e diâmetro do caule (mm)


FPK100 RPK 100 BPK 200 BPK 100 BPK 70 BPK40 T=0

Altura de plantas

Sem P. polymyxa 102,75 Ab 73,50 ABCa 79,50 ABa 68,75 BCa 46,75 CDa 36,75 Db 30,25 Da

Com P. polymyxa 128,50 Aa 48,50 BCb 47,75 BCb 49,50 BCa 44,25 Ca 77,75 Ba 35,88 Ca

Número de folhas

Sem P. polymyxa 24,25 ABa 12,75 BCa 20,50 ABa 29,75 Aa 20,25 ABa 11,75 Ca 10,00 Ca

Com P. polymyxa 28,00 Aa 13,50 BCa 14,75 BCa 21,00 ABb 21,25 ABa 17,75 ABCa 7,25 Ca

Diâmetro do caule

Sem P. polymyxa 10,20 Aa 5,27 Ba 6,59 Ba 6,24 Ba 6,05 Ba 5,72 Ba 5,10 Ba

Com P. polymyxa 11,05 Aa 5,61 BCa 6,16 BCa 6,35 BCa 6,58 Ba 5,81 BCa 4,80 Ca


nível 5% probabilidade pelo teste de Tukey. CV (Altura) = 22.24%; CV (N.°folhas) = 29.86 %; CV (Caule) =

10.91 %.

Em se tratando da variável número de folhas do caupi, verificou-se a mesma

tendência em solo com ou sem a presença da bactéria, onde se observa que os melhores

resultados foram para os tratamentos com adubação química (FPK100) e biofertilizantes

nas maiores doses (BPK200, BPK100 e BPK70), quando comparado à rocha moída

(RPK100) e testemunha (T=0), indicando a eficiência dos biofertilizantes de rochas no

desenvolvimento da cultura. Lima et al. (2007) também verificaram efeitos similares

entre adubação química e adubação com biofertilizantes de rocha no número de folhas

de alface.

Com relação ao diâmetro do caule no feijão, a fertilização química com

superfosfato simples e cloreto de potássio (FPK100), proporcionou valor

significativamente superior, em relação aos demais tratamentos estudados, nos solos

sem e com a inoculação da bactéria P. polymyxa. O feijão caupi não respondeu à


85

aplicação de biofertilizante de rocha e rocha moída (RPK100) nos valores de diâmetro

do caule, pois não foi observado diferença significativa destes com o tratamento

testemunha sem adubação (T=0).

4.2.2.4 Acúmulo de matéria seca da parte aérea (MSPA)

A Figura 12 mostra o resultado obtido em relação à produção da matéria seca da

parte aérea do feijão caupi em função das fertilizações com P e K, e da inoculação com

a bactéria do gênero P. polymyxa. Pode-se observar que o tratamento com fertilizante

químico (FKP100) apresentou valores significativamente superiores (p<0.05) aos

demais tratamentos estudados. Esta tendência ocorreu nos solos inoculados e não

inoculados com o P. polymyxa. Provavelmente, isso de deve a grande quantidade desses

macronutrientes (P e K) solúveis no solo, sendo assim, promovendo o crescimento de

forma mais rápida, uma vez que, esses minerais estão envolvidos no desenvolvimento

dos caules e folhas.

Figura 12: Produção de matéria seca (g vaso

-1) da parte aérea do feijão caupi em relação às fertilizações

estudadas. Letras maiúsculas comparam tratamentos de inoculação dentro do mesmo tratamento de

fertilização; Letras minúsculas comparam tratamentos de fertilização dentro do mesmo tratamento de

inoculação. Médias com letras iguais não diferem estatisticamente entre si ao nível 5 % probabilidade

pelo teste de Tukey. CV (MSPA) = 27.85 %.

Aa

Ab

Ab Bb Ab Ab

Ab

Aa

Ab

Ab Ab

Ab

Ab

Ab

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9


MS

PA

(g)


Fontes de P e K


86

Não houve diferença significativa nos valores de matéria seca entre o tratamento

testemunha e os tratamentos com aplicação de biofertilizantes e rocha moída, apesar de

verificados ganhos de aproximadamente 2 vezes no acúmulo de biomassa seca

(BKP100=4,50 g vaso-1

) em relação ao tratamento testemunha (T=2,10 g vaso-1

),

quando inoculado com o P. polymyxa, e acréscimo de 1,5 vezes na biomassa seca

(BKP200=3,2 g vaso-1

) quando na ausência da bactéria. Apenas no tratamento BKP100

a inoculação com P. polymyxa promoveu aumento significativo da matéria seca da parte

aérea do feijão caupi (52,0%) em relação ao solo não inoculado.

Esses incrementos na biomassa seca podem estar associados a mecanismos

diretos pela produção de hormônios de crescimento (citocinina, giberelinas, auxinas),

aumento da disponibilidade de ferro, e/ou efeitos indiretos como biocontrole (Timmusk

et al., 2009), produção de antibiótico e competição por nutrientes, como relatado por Lal

e Tabacchioni (2009). Moura et al. (2007) trabalhando com adubação em melão não

constataram diferença (p<0.05) entre os tratamentos, porém, houve melhor resultado

para o biofertilizante no maior nível (BP200) e a mistura de rochas (RP+RK) no dobro

da dose recomendada para fertilizante químico acrescido de enxofre. O mesmo foi

relatado por Stamford et al., (2004a) trabalhando com feijão caupi inoculado com

rizóbio. Motta et al. (1992), trabalhando com doses variadas de basalto, observaram

tendência de decréscimo na produção de matéria seca de aveia com o aumento das doses

de basalto.

4.2.2.5 Peso e número de grãos frescos do feijão vigna

Os resultados relacionados ao rendimento de peso de grãos frescos e número de

grãos encontram-se na Tabela 19. Observa-se, de maneira geral, menores valores para

os tratamentos na presença do P. polymyxa, que pode está relacionado a gasto de

energia da planta pela bactéria, visto que, esse microrganismo é fixador de nitrogênio

(Silva et al., 2007). Na fixação biológica, o nitrogênio atmosférico (N2) é transformado

em amônia (NH3) a custas de energia da planta. Além da energia necessária para a

redução do nitrogênio, faz-se necessário o provimento de esqueletos carbônicos para a


87

bactéria fixadora, necessitando, portanto, de um gasto extra de energia metabólica.

(Fagan et al., 2007).

Em relação ao solo não inoculado com P. polymyxa, o tratamento com

fertilização química (FPK100) apresentou valor de peso dos grãos (13,03g planta-1

)

significativamente superior, em relação aos outros tratamentos estudados. De modo

geral, os tratamentos com biofertilizantes em todas as doses aplicadas apresentaram

peso dos grãos estatisticamente superiores, em relação à testemunha (T=0). A aplicação

da rocha moída (RPK100) não apresentou diferença significativa nos valores de peso

dos grãos, em relação à testemunha, indicando a baixa solubilidade dos nutrientes

provenientes da rocha pura para as plantas do caupi. Nos tratamentos com adubação

fosfatada e potássica aliada à inoculação com a bactéria P. polymyxa, observa-se que

não houve diferença entre o fertilizante químico e os biofertilizantes, indicando uma

interação positiva entre o biofertilizante e a bactéria P. polymyxa. Stamford et al. (2006)

verificaram maiores rendimentos no peso dos grãos de caupi nos solos adubados com

biofertilizantes, em relação aos tratamentos com adubação química e rocha moída, no

entanto, as doses dos biofertilizantes foram maiores que no presente estudo.

Tabela 19: Rendimento de peso fresco (g planta-1

) e número de grãos (planta) de feijão caupi em

função dos tratamentos estudados.



Peso grãos frescos

Sem P. polymyxa 13,03 Aa 1,13 CDa 6,42 Ba 6,55 Ba 5,89 Ba 5,20 BCa 0,23 Da

Com P. polymyxa 8,26 Ab 1,21 Ba 7,68 Aa 6,07 Aa 4,89 ABa 4,13 ABa 0,84 Ba

Número de grãos

Sem P. polymyxa 53,25 Aa 6,00 Ca 27,25 Ba 24,50 Ba 23,50 Ba 22,75 Ba 1,00 Ca

Com P. polymyxa 29,75 Ab 6,00 BCa 29,50 Aa 22,50 Aa 18,25 ABCa 20,25 ABa 4,50 Ca


5% probabilidade pelo teste de Tukey. CV (Peso grãos) = 40.37 %; CV (N.° grãos) = 34.26 %.

Com relação à variável número de grãos, os valores médios variaram entre 53,25

a 1,00 g planta-1

na adubação química (FPK100) e testemunha (T=0) respectivamente,

no solo não inoculado com P. polymyxa. Com a inoculação da bactéria, não houve

diferença estatística entre os valores de número de grãos do tratamento com adução

química e os tratamentos com aplicação de biofertilizantes, sugerindo que a bactéria tem

potencial para ser utilizada como inoculante na cultura do feijão caupi. Gaing e Gaur


88

(1991), trabalhando com feijão, observaram que a espécie de Bacillus subtilis aumentou

a produção de grãos, em solo deficiente de P suplementado com fosfato de rocha.

Verifica-se ainda, de modo geral, que o peso e o número de grãos tendem a

crescer à medida que os níveis de biofertilizantes aumentam, de modo que os

biofertilizantes obtiveram valores estatisticamente superiores aos tratamentos com rocha

e testemunha, onde este apresentou a menor resposta. O mesmo comportamento foi

observado no trabalho de Stamford et al.(2006) com feijão caupi.

Kudla et al. (1996) estudaram o efeito de doses variadas de pó de basalto sobre o

crescimento de trigo e obtiveram efeito positivo sobre a produção de grãos, mas com

tendência a diminuir com o aumento da dose utilizada. Ferreira et al. (2009) não

observaram efeito dos tratamentos com pó de basalto sobre a produtividade do feijão,

atribuindo tal fato ao pouco tempo de reação ao pó de rocha no solo.

CONSIDERAÇÕES FINAIS E PERSPECTIVAS PARA TRABALHOS

FUTUROS

Os resultados apresentados neste trabalho mostraram que a pesquisa poderá ser

desenvolvida para outras culturas de importância econômica e não só para a região

Nordeste como para todo o país. Podendo ser observado um impacto econômico com a

diminuição dos custos, pela substituição ou diminuição na utilização dos fertilizantes

químicos. Além da possibilidade de recuperação de áreas deficientes em potássio e

fósforo, com aumento da fertilidade dos solos.

A realização da pesquisa aponta desenvolvimento de biotecnologia econômica e

com repercussão no impacto ambiental, tendo em vista a produção de biofertilizante,

sem utilização de insumos químicos, e, portanto passível de uso para uma agricultura

ecológica e sustentável, podendo ser obtidos por agricultores. Além disso, este tema

abre uma perspectiva para produção de biofertilizantes capazes de promover melhorias

na agricultura, disponibilizando insumos a partir de interações de microrganismos mais

adaptados para maximizar o potencial de solubilização de rochas fosfatadas e

potássicas, em beneficio à planta.


89

CAPÍTULO 5

CONCLUSÕES


90

5. CONCLUSÕES

1) O sinergismo entre as estirpes estudadas favoreceu o processo de

biossolubilização de P e K de rocha na produção mais eficiente de biofertilizante. A co-

inoculação das bactérias P. polymyxa+R. solanacearum apresentou melhor desempenho

para K disponível, e as bactérias P. polymyxa+C. violaceum promoveram maior

solubilização de P na rocha.

2) O melhor tempo de biossolubilização proporcionado pelos microrganismos

inoculado e co-inoculado ocorreu aos 36 dias de incubação para de P e K de rochas.

3) A maior dose no biofertilizante promoveu maior redução do pH do solo e os

maiores valores de P disponível. A adubação mineral promoveu maiores valores de Ca

e K no solo, bem como para a capacidade de troca de cátions.

4) A adubação com fertilizante químico e biofertilizante reduziram a capacidade

máxima de adsorção de fósforo do solo estudado.

5) Houve efeito da fertilização na absorção dos macronutrientes na planta, com

melhores resultados para P e K na adubação mineral, e maior absorção de N, Ca e Mg

com aplicação dos biofertilizantes.

6) A aplicação dos biofertilizantes nas maiores doses (BPK200 e BPK100)

inoculados com a bactéria P. polymyxa proporcionaram peso fresco e rendimento de

grãos do feijão caupi semelhante ao fertilizante químico.

7) A pesquisa revelou a possibilidade do uso de biofertilizantes nas suas maiores

doses (BPK200 e BPK100) como produto alternativo ou complementar de fertilizantes

minerais, revelando-se como potencial para uma agricultura sustentável.

8) A inoculação da bactéria P. polymyxa apresentou variações entre os tratamentos

e as variáveis estudadas, sem um comportamento padrão. O aperfeiçoamento deste


91

processo exige ainda uma avaliação de adequação do melhor tempo para incubação do

biofertilizante adicionado ao solo.


92

CAPÍTULO 6

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS


93

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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110

APÊNDICES


111

7. APÊNDICES

APÊNDICE 1

7.1 Composição dos meios de culturas dos microrganismos utilizados no Trabalho

de Tese.

1. Meio Caldo Triptona de Soja (TSB)- Kit para a bactéria Paenibacillus polymyxa

(Silva, 2003).

Composição Quantidade (g L-1

) TSB 30

Ágar 15

Água destilada 1000 mL

pH final 6,8 - 7,2

2. Meio TK para a bactéria Acidithiobacillus thiooxidans (Tuovinen e Kelly, 1973).


) (NH4)2 SO4 0,5

KH2PO4 0,4

MgSO4.7H2O 0,4


pH final 1,8 - 2,8

3. Meio Kelman para a bactéria Ralstonia solanacearum (Kelman, 1954).


) Peptona 10

Triptona 1

Glicose 5

Ágar 15


pH final 7,0


112

4. Meio Luria Bertani (LB) para a bactéria Cromobacterium violaceum (Sambrook and

Russel, 2001).


)

Triptona 10

Extrato de levedura 5

NaCl 5

Ágar 15


pH final 6,8 -7,0

5. Meio Extrato de malte – Kit para o fungo Penicillium fellutanum (Silva e Prata,

2005).


) Extrato de malte 2%

Peptona 0,1%

Glicose 2%

Ágar 2%


pH final 5,0

6. Meio Extrato de malte - Kit para o fungo Trichoderma humatum (Rifai, 1969).


) Extrato de malte 2%

Ágar 2%


pH final 5,0

7. Meio YMA para a bactéria Bradyrhizobium japonicum (Vincent, 1970).


) Manitol 10

K2HPO4 0,5

MgSO4.7H2O 0,2

NaCl 0,1

Extrato de levedura 0,5

Ágar 15


pH final 6,8 - 7,0

Todas as soluções foram esterilizadas em autoclave em temperatura de 121 ºC por

15-20 minutos.


113

APÊNDICE 2

7.2 Soluções- padrão de potássio (K) e fósforo (P) segundo a metodologia da

EMBRAPA (1999).

7.2.1 Solução- padrão de potássio (K) em concentrações de 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 mmol

de K+

/L)

Solução extratora de Mehlich 1 ou duplo ácido (HCl 0,05 M + H2SO4 0,0125 M)

– Pipetar 43mL de ácido clorídrico (HCl) e 6,9 mL de ácido sulfúrico (H2SO4)

em aproximadamente 5 litros água destilada, posteriormente completar para 10

litros.

Solução- padrão diluída de potássio (1,0 mmol de K+

/L)

- Pipetar 100 mL da solução concentrada de potássio (10,0 mmol de K+

/L), e

completar o volume para1000 mL de água destilada.

Soluções- padrão de potássio (0,1; 0,2; 0,3; 0,4 mmol de K+

/L)

Pipetar Volume

50, 100, 150, 200 mL da solução diluída

de potássio (1,0 mmol de K+

/L)

Completar para 500 mL da solução

extratora de Mehlich 1, para cada padrão.

7.2.2 Solução -padrão de fósforo (P) em concentrações de 1, 2, 3,4,mg de P/L

Solução extratora de Mehlich 1 ou duplo ácido (HCl 0,05 M + H2SO4 0,0125 M)

Solução- padrão de fósforo (50 mg de P/L)

- Pesar 0,2195g do reagente fosfato monobásico de potássio (KH2PO4),

previamente seco em estufa (105°C). Dissolver em aproximadamente 300mL de


114

água destilada. Adicionar 3mL de ácido sulfúrico, deixar esfriar, e completar

para o 1000mL.

Soluções- padrão de fósforo (1; 2; 3; 4 mg de P /L)

Pipetar Volume

10, 20, 30, 40 mL da solução-

padrão de 50 mg de P/L

Completar em balão de 250 mL com

solução extratora de Mehlich 1, para cada

padrão.


115

APÊNDICE 3

Gráficos originados da Equação de Langmuir para obtenção dos valores da

Capacidade Máxima de Adsorção de Fósforo (CMAP) no solo, Tabela abaixo:

Tabela: Capacidade máxima de adsorção de P (mg g-1

).

Inoculação

Fertilização


CMAP

Sem P. polymyxa 0,337 Ea 0,792 ABa 0,414 DEa 0,527 CDa 0,598 Ca 0,653 BCa 0,854 Aa

Com P. polymyxa 0,385 Da 0,830 Aa 0,460 CDa 0,570 BCa 0,643 Ba 0,668 Ba 0,913 Aa

Letras maiúsculas iguais nas linhas e minúsculas iguais nas colunas não diferem estatisticamente entre si ao nível 5%

probabilidade pelo teste de Tukey.


116

FPK100 sem Paenibacillus polymyxa

BLOCO 1 BLOCO 2

BLOCO 3 BLOCO 4

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)

C = Concentração de Equilíbrio (mg/L) -0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150 q

(m

g P

g-1

)

C = Concentração de Equilíbrio (mg/L)

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-1 20 40 60 80 100 120 140

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-1 20 40 60 80 100 120 140

q (

mg

P g

-1)



117

FPK100 com Paenibacillus polymyxa

BLOCO 1 BLOCO 2

BLOCO 3 BLOCO 4

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)



118

RPK100 sem Paenibacillus polymyxa

BLOCO 1 BLOCO 2

BLOCO 3 BLOCO 4

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)



119

RPK100 com Paenibacillus polymyxa

BLOCO 1 BLOCO 2

BLOCO 3 BLOCO 4

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)



120

BPK200 sem Paenibacillus polymyxa

BLOCO 1 BLOCO 2

BLOCO 3 BLOCO 4

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150 q

(m

g P

g-1

)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)



121

BPK200 com Paenibacillus polymyxa

BLOCO 1 BLOCO 2

BLOCO 3 BLOCO 4

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150 q

(m

g P

g-1

)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)



122


BLOCO 1 BLOCO 2

BLOCO 3 BLOCO 4

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150 q

(m

g P

g-1

)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)



123


BLOCO 1 BLOCO 2

BLOCO 3 BLOCO 4

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150 q

(m

g P

g-1

)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)



124


BLOCO 1 BLOCO 2

BLOCO 3 BLOCO 4

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150 q

(m

g P

g-1

)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)



125


BLOCO 1 BLOCO 2

BLOCO 3 BLOCO 4

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150 q

(m

g P

g-1

)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)



126


BLOCO 1 BLOCO 2

BLOCO 3 BLOCO 4

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150 q

(m

g P

g-1

)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)



127


BLOCO 1 BLOCO 2

BLOCO 3 BLOCO 4

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150 q

(m

g P

g-1

)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)



128

T= 0 (Testemunha) sem Paenibacillus polymyxa

BLOCO 1 BLOCO 2

BLOCO 3 BLOCO 4

-0,10

0,10

0,30

0,50

0,70

0,90

1,10

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,10

0,30

0,50

0,70

0,90

1,10

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,10

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,10

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)



129

T= 0 (Testemunha) com Paenibacillus polymyxa

BLOCO 1 BLOCO 2

BLOCO 3 BLOCO 4

-0,10

0,10

0,30

0,50

0,70

0,90

1,10

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


0,10

0,30

0,50

0,70

0,90

1,10

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,10

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,10

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

q (

mg

P g

-1)


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Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Rede ... · especializar-me na área de Biotecnologia Industrial. Aos colegas do Laboratório de Engenharia Bioquímica pelos anos