Fixação biológica reduz 50% do N2O em feijão no Cerrado

Uma pesquisa da Embrapa aponta que a coinoculação, no caso a inoculação de bactérias fixadoras de nitrogênio e outra produtora de ácido indol acético, hormônio ligado ao crescimento da planta, diminui em até 50% a emissão de óxido nitroso (N2O) por lavouras de feijão no Cerrado, em sistemas de integração lavoura-pecuária (ILP), quando comparada à utilização de ureia, fertilizante sintético bastante usado como fonte de suprimento  do elemento químico. O óxido nitroso é um gás formado pela perda do nitrogênio do solo para a atmosfera e contribui para o aquecimento global, pois sua capacidade de reter calor é maior que à do dióxido de carbono (CO2) e sua duração é superior à do metano (CH4).

A pesquisa foi realizada em uma área de 7,5 hectares da Fazenda Capivara, da Embrapa Arroz e Feijão, município de Santo Antônio de Goiás (GO), que está sob integração lavoura-pecuária há 20 anos. O manejo envolve o cultivo de capim braquiária ao longo de três anos consecutivos, com uso da forragem para alimentação de gado de corte durante o período de seca no Cerrado. Após o período de três anos, a forrageira é dessecada e ocorre o estabelecimento de culturas de grãos sobre a palhada de braquiária em plantio direto durante a safra de verão (outubro a março). Os cultivos anuais de grãos passam por rotação de culturas e permanecem também até três anos na mesma área até que seja iniciado um novo ciclo de pastagem com o plantio de forrageiras. 

Nessas condições, o experimento da Embrapa avaliou o desempenho da variedade feijão carioca BRS FC104 com ureia e coinoculado em duas safras de verão, nos anos 2019/2020 e 2021/2022. A ureia (entre 200 e 280 quilos por hectare) foi aplicada de forma convencional em doses parceladas na semeadura e em cobertura. 

Para a coinoculação, foi utilizada a mistura de três bactérias, duas da espécie Rhizobium tropici e uma da espécie Rhizobium freirei, via tratamento de sementes, para promover a Fixação Biológica de Nitrogênio (FBN). Além disso, houve a aplicação por pulverização sobre as plantas e solo de uma bactéria da espécie Azospirillum brasilense para estimular a produção de ácido indol acético, substância ligada ao desenvolvimento vegetal. A coinoculação é uma prática na qual são usadas bactérias com diferentes funções e, normalmente, o efeito conjunto é maior do que os impactos isolados de cada bactéria. 

Os resultados dessa pesquisa indicam que, na situação de ILP, com cultivos diversificados combinando forrageiras e culturas de grãos – milheto, milho, soja, arroz e feijão, em sistema plantio direto, a ureia pode ser substituída pela coinoculação para o cultivo do feijoeiro. Um dos benefícios é a redução da emissão do gás de efeito estufa óxido nitroso.

De acordo com a pesquisadora da Embrapa Márcia Thaís de Melo Carvalho, uma das coordenadoras desse trabalho, o estudo demonstrou a viabilidade da coinoculação para o feijoeiro em sistemas intensivos e integrados de produção no Cerrado. “A realização de um ensaio de campo foi crucial para avaliar o impacto da coinoculação em comparação à ureia. A emissão total de óxido nitroso do solo foi até 50% menor no feijão cultivado apenas com coinoculação (0,208 quilos por hectare) do que no feijão cultivado apenas com ureia (0,404 quilos por hectare) no sistema ILP”, afirma. 

A pesquisadora ressalta que não houve perda na produtividade da lavoura de feijão, uma vez que a rentabilidade média com coinoculação ficou em 3,2 mil quilos por hectare, podendo ser considerada alta, uma vez que a média nacional é de 1,1 mil quilos por hectare. “Ficou evidente que a coinoculação de rizóbios com Azospirillum pode reduzir a dependência de fertilizantes caros como a ureia, com menor impacto climático e ambiental”.

Avanço nos estudos

Márcia Thaís relata ainda que a coinoculação do feijoeiro com rizóbios e Azospirillum como fontes de suprimento de nitrogênio para o cultivo não é algo inédito, porém há poucos estudos quando esse assunto é tratado em ambientes de ILP. “Não existem muitas pesquisas sobre a coinoculação do feijoeiro em sistemas integrados de lavoura e pecuária e, para esse estudo, investigamos uma série de variáveis relacionadas ao solo e à planta, incluindo a comunidade bacteriana na rizosfera do feijão”, complementa Márcia Thaís.

Nesse sentido, sistemas em ILP consolidados ao longo de 20 anos, como o da Fazenda Capivara da Embrapa Arroz e Feijão, possuem uma característica diferenciada, apresentando solos com qualidade física, química e biológica, em especial. São solos ricos em matéria orgânica, que funcionam tanto para acumular carbono quanto para ajudar no melhor funcionamento da FBN, manter a produtividade do feijoeiro e reduzir a dependência de fertilizantes sintéticos. 

“A sinergia entre qualidade do solo, cultivares, microrganismos, plantio direto e sistemas diversificados com integração de componentes de produção promove os melhores aproveitamentos de recursos naturais e usos do solo e da água da chuva na safra de verão, mitigando a vulnerabilidade diante de extremos climáticos e propiciando maior resiliência às lavouras, sendo uma solução inclusive para a agricultura com baixa emissão de carbono no Cerrado brasileiro”, pontua a pesquisadora.

Um resultado adicional dessa pesquisa é que, mesmo com o uso da ureia, o fator de emissão de óxido nitroso do solo para a atmosfera variou entre 0,1% e 0,4%. Essa taxa é um valor menor que o preconizado pelo IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudança do Clima). O Painel indica a governos e formuladores de políticas públicas que a emissão de óxido nitroso deve ficar abaixo de 1% para uso de fertilizante nitrogenado nos solos tropicais. O IPCC é um órgão das Nações Unidas (ONU) que, com base em evidências científicas, faz recomendações relacionadas às mudanças climáticas, seus impactos e riscos futuros, e as opções de adaptação e mitigação. O Brasil é um dos 195 países membros do IPCC.

Bioinsumos em alta

A demanda por inoculantes e, de modo geral, bioinsumos para os cultivos como alternativa aos insumos sintéticos tradicionais vem estimulando a pesquisa agropecuária. A Embrapa Soja (PR), por exemplo, vem trabalhando em gramíneas como o milho. Há resultados em que o uso de estirpes selecionadas de Azospirillum brasilense aumenta a eficiência de uso do fertilizante nitrogenado em cerca de 25%.

O pesquisador da Embrapa Soja Marco Nogueira explica que esse efeito se dá principalmente devido à ação de fitormônios, que estimulam as raízes das plantas. Isso faz com que a planta tenha um sistema de raízes mais abundante e funcional; e consiga explorar mais eficientemente o solo em busca de água e de nutrientes, inclusive o fertilizante nitrogenado aplicado. Esse maior aproveitamento do fertilizante aplicado contribui para uma produção mais eficiente, em que o aumento de produtividade ocorre com a mesma quantidade de recursos.

O pesquisador da Embrapa Agropecuária Oeste (MS) Rodrigo Garcia pondera que, no atual cenário, esforços tanto da pesquisa quanto do setor produtivo têm aumentado a oferta de bioinsumos. Quando usados de forma correta, em associação a outras práticas conservacionistas, tornam a produção agrícola mais sustentável. Nesse sentido, ele observa que o uso de inoculantes e coinoculantes, a diversificação de cultivos em ILP ou ILPF e o plantio direto favorecem a produção no campo.

“Os benefícios da adoção do sistema plantio direto, que consiste na rotação de culturas, palha no solo durante todo ano e ausência de revolvimento, podem ser intensificados com os sistemas integrados. A literatura científica é bastante robusta quanto aos efeitos positivos na maior eficiência de uso dos recursos naturais e insumos agrícolas, além do aumento da biodiversidade e saúde do solo. Sua adoção pelo setor produtivo, somada à maior utilização de bioinsumos, é um grande passo rumo a uma agricultura regenerativa”, afirma Garcia.