INTRODUÇÃO
Dentre os nutrientes, o nitrogênio (N) é o mais extraído pela cultura do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.), exigindo em média de 36,5 kg de N para cada 1000 kg de grãos produzidas (FAGERIA et al., 2015). Embora seja uma legumisosa capaz de realizar fixação biológica de N (FBN) por meio de associações com bactérias do gênero Rhizobium, ainda é imprescindível a aplicação de N via adubação mineral na semeadura e em cobertura (KANEKO et al., 2010). Esse fato se deve principalmente aos seguintes fatores: insuficiência da FBN (KANEKO et al., 2010; FIGUEIREDO et al., 2016) e elevada exportação do nutriente para os grãos (50% do N absorvido é exportado para os grãos) (PEREZ et al., 2013). Ademais, o feijoeiro pode apresentar maior necessidade de N mineral disponível nos estádios iniciais (CRUSCIOL et al., 2007), devido seu ciclo curto, raízes pouco profundas, e que 70% das necessidades nutricionais da cultura é absorvido na fase vegetativa (SORATTO et al., 2013; SOARES et al., 2015). Salienta-se também que a adubação nitrogenada representa alto custo e reduzida eficiência de aproveitamento pelas plantas. Dessa forma, são necessárias estratégias que visem aumentar a eficiência de uso desse nutriente, permitindo a sustentabilidade dos sistemas agrícolas.
Nesse sentido, o fornecimento de N em cobertura em diferentes estádios fenológicos do feijoeiro pode ser uma alternativa interessante, pois sincronizaria a marcha de absorção aos processos de imobilização e mineralização desse nutriente no solo (SORATTO et al., 2013; FLÔRES et al., 2017). Assim, pesquisas tem proposto a antecipação da aplicação do N como alternativa de manejo, seja na pré- semeadura (na cultura anterior), na semeadura ou no próprio feijoeiro em cobertura (NASCENTE et al., 2012; NASCENTE et al., 2017a; SORATTO et al., 2013; FLÔRES et al., 2017), principalmente no sistema de plantio direto, havendo poucas informações para o sistema de preparo convencional do solo. No entanto, deve-se ter precauções quanto a antecipação para a pré-semeadura e semeadura devido aos riscos de maior lixiviação e salinização das sementes (CERETTA et al., 2002) e, em doses elevadas de N na semeadura, ocasionar prejuízos a FBN. Atualmente, as recomendações de adubação nitrogenada em cobertura para o feijoeiro, na sua maior parte, sugerem ainda a aplicação do N em dose única na presença do terceiro trifólio (V4) (AMBROSANO et al., 1997).
Além disso, a maioria dos trabalhos avalia apenas a produtividade de grãos e a eficiência agronômica. Esse fato evidencia a necessidade de pesquisas que avaliem a influência dos tratos culturais, principalmente da adubação nitrogenada, nas qualidades nutricionais e tecnológicas dos grãos do feijoeiro, conforme reportado por Farinelli; Lemos (2010a), Mingotte et al. (2013), Amaral al. (2016) e Flôres et al. (2017). Destaca-se que, o N após ser absorvido pelas raízes, é combinado a compostos orgânicos formando aminoácidos, que resultam em proteínas acumuladas nos grãos (PEREZ et al., 2013; AMARAL et al., 2016). Dessa forma, os modos de fornecimento de N em cobertura podem também alterar características nutricionais e tecnológicas dos grãos como teor de proteína, tempo de cozimento, tempo de máxima hidratação e relação de hidratação.
O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da cobertura nitrogenada, em função de diferentes estádios fenológicos no desempenho morfoagronômico, produtivo, e nas características tecnológicas dos grãos do feijoeiro em sistema de plantio convencional.
MATERIAL E MÉTODOS
Localização e histórico da área experimental
O experimento foi conduzido durante o ano agrícola de 2008/09 na Fazenda Santa Bárbara, em Guaíra, no Norte do Estado de São Paulo, de em altitude média de 520 metros acima do nível do mar, com clima Aw (tropical úmido com estação chuvosa no verão e seca de inverno), em Latossolo Vermelho distrófico (EMBRAPA, 2013) de textura argilosa e relevo plano, cultivado com soja na safra anterior (verão 2007/08) no sistema de preparo convencional do solo sendo manejada com grade intermediária e niveladora, anteriormente a semeadura do feijoeiro. Antes da instalação do experimento, procedeu-se à retirada de amostras de solo para fins de análise dos atributos químicos na camada 0-20 cm. Os resultados da análise foram: pH (CaCl2) 5,4; matéria orgânica = 36 g kg-1; P (resina) = 49 mg dm-3; H+Al = 31 mmolc dm-3; K = 2 mmolc dm-3; Ca = 28 mmolc dm-3, Mg = 10 mmolc dm-3; CTC = 71 mmolc dm-3 e V = 57%.
Delineamento experimental e tratamentos
O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos por doze combinações de fornecimento de N (FN) em cobertura (dose total = 90 kg ha-1 de N) aplicadas nos estádios fenológicos V3 (formação do primeiro trifólio), V4 (presença da terceira folha trifoliolada) e R5 (pré-florescimento) (V3+V4+R5) do feijoeiro de inverno irrigado: 00+00+00 (controle); 30+30+30; 30+60+00; 30+00+60;
60+30+00; 00+60+30; 45+45+00; 00+45+45; 45+00+45; 90+00+00; 00+90+00; e
00+00+90. A dose de 90 kg ha-1 foi estabelecida com base na recomendação para o Estado de São Paulo para solo com alta probabilidade de resposta à aplicação de N e com expectativa de produtividade de grãos entre 3,5-4,5 t ha-1 (AMBROSANO et al., 1997). Como fonte de N foi utilizada a ureia convencional em filete contínuo a 10 cm da linha da cultura, com incorporação via irrigação aplicando-se 15 mm de lâmina d’água. Cada parcela foi composta por cinco linhas de feijão espaçadas a 0,47 metros (m), com cinco metros de comprimento, considerando -se como área útil as três linhas centrais, desprezando-se 0,5 m de cada extremidade.
Semeadura e condução do feijoeiro comum
A cultivar de feijoeiro comum “Pérola” foi semeada mecanicamente em 12/05/2008 (safra de inverno), distribuindo-se 12 sementes por metro, equivalente a 2,6 plantas por m2. As sementes foram previamente tratadas com os produtos carbendazim + tiram (45 g e 105 g de ingrediente ativo por 100 kg de sementes, respectivamente) e tiametoxam (140 g do i.a. por 100 kg de sementes). As sementes não foram inoculadas com bactérias do gênero Rhizobium. A adubação de semeadura foi de 330 kg ha-1 do formulado 8-28-16. A irrigação da área foi realizada com sistema de aspersão do tipo pivô-central, com turno de rega de 3 dias, com aplicação de 10 mm de lâmina d’água realizada por volta das 10 horas da manhã. O controle de plantas daninhas de pós-emergência foi realizado por meio de herbicidas seletivos fomesafen (250 g ha-1 do i.a) e fluazifop-p-butil (125 g ha-1 do i.a.). Para o controle fitossanitário, realizou-se a aplicação de
thiamethoxan (14,1 g ha-1 do i.a.+ lambda-cialotrina (10,6 g ha-1 do i.a,), aos 35 DAE (dias após a emergência); abamectina (9 g ha-1 do i.a.), lufenuron (7,5 g ha-1 do i.a.), azoxistrobina (20 g ha-1 do i.a.) + ciproconazol (8 g ha-1 do i.a.), aos 49 DAE e e tebuconazol (200 g ha-1 do i.a.) aos 62 DAE.
Avaliações morfoagronômicas, produtivas e qualitativas do feijoeiro comum
Por ocasião do florescimento pleno do feijoeiro (R6) foram coletados trifólios do terço médio em 30 plantas por parcela para determinação do teor de nitrogênio total foliar por meio de digestão com ácido sulfúrico. Após a maturidade fisiológica (R9), em uma das linhas da área útil de cada parcela, foram coletadas dez plantas consecutivas para a determinação do número de vagens por planta, número de grãos por vagem e massa de 100 grãos. A produtividade de grãos foi obtida após arranquio manual e trilha mecanizada das plantas presentes nas três linhas centrais de cada parcela, com determinação do grau de umidade dos grãos, padronizando -se para 0,13 kg kg-1 em base úmida.
A eficiência agronômica (EA) foi calculada utilizando-se a fórmula EA = (PGcf – PGsf) / (QNa), expressa em kg kg-1, em que PGcf é a produção de grãos com fertilizante nitrogenado; PGsf é a produção de grãos sem fertilizante nitrogenado; e QNa é a quantidade de N aplicado em kg.
Após a colheita e determinação da produtividade dos grãos do feijoeiro, amostras de grãos de cada subparcela foram acondicionadas em sacos de papel e armazenadas por 60 dias em câmara seca a temperatura de 25ºC e umidade relativa de 40%. Após esse período, as amostras foram submetidas a avaliações das características tecnológicas. O teor de proteína bruta foi determinado pela fórmula PB = N total x 6,25, em que o N total é o teor de nitrogênio nos grãos, obtido na digestão sulfúrica e 6,25 é o fator de conversão para proteína indicado pela Association of Official Analytical Chemists - AOAC (1995). Os dados referentes ao teor de proteína bruta nos grãos foram multiplicados pela produtividade de grãos, obtendo-se a produtividade de proteína bruta por área.
O tempo para cozimento, expresso em minutos, foi determinado com o auxílio do cozedor de Mattson, que consta basicamente de 25 estiletes verticais, cada um com peso de 90 gramas, terminados em ponta de 1/16" de diâmetro. A ponta fica apoiada no grão de feijão durante o cozimento e quando o grão encontra-se cozido a ponta penetra-o deslocando o estilete. O tempo final para cozimento da amostra foi obtido quando 50% + 1, ou seja, com 14 estiletes deslocados. Para essa determinação os grãos foram hidratados anteriormente em água destilada durante um período de 12 horas. Durante a condução do teste a temperatura da água foi mantida a 96ºC. De posse dos dados, adotou-se a escala de Proctor; Watts (1987) para verificar o nível de resistência dos grãos ao cozimento, sendo classificado como: muito suscetível (< 16 minutos); suscetibilidade média (16 a 20 minutos); resistência normal (21 a 28 minutos); resistência média (29 a 32 minutos); resistente (33 a 36 minutos) e muito resistente (> 36 minutos).
Análise estatística dos resultados
Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste F (p<0,05) e as médias foram agrupadas por meio do teste Scott e Knott (p<0,05).
RESULTADOS
Os FN não diferiram significativamente entre si quanto ao teor total de N foliar, com valor médio de 56,25 g kg-1. Porém, o menor valor observado para o teor de N na folha diagnóstica foi quando não realizada a adubação nitrogenada em cobertura (47 g kg-1) (Tabela 1).
Em relação aos componentes de produção, produtividade e eficiência agronômica, o número de vagens por planta foi incrementado pela aplicação de N. Dentre os parcelamentos, o 00+60+30 apresentou o menor número de vagens por planta. O número de grãos por vagem não foi influenciado pela adubação nitrogenada, com média de 5,60 grãos por vagem. A massa de 100 grãos não foi alterada significativamente pela aplicação do N em cobertura e pelos parcelamentos em diferentes estádios fenológicos da cultura.
Os tratamentos 30+00+60, 00+45+45 e 45+00+45 proporcionaram as maiores produtividades de grãos e eficiência agronômica com valores de 3.970, 4.088 e 3.835 kg ha-1, e índices de eficiência de 12,59; 11,27 e 9,78 kg kg-1, respectivamente. Esses FN foram superiores aos tratamentos com aplicação de 90 kg ha-1 de N em dose única (90+00+00; 00+90+00;00+00+90), que não diferiram da ausência de N (Tabela 1).
Tabela 1. Teor de nitrogênio total foliar, número de vagens por planta, número de grãos por vagem, massa de 100 grãos, produtividade de grãos e eficiência agronômica do feijoeiro em função das combinações de fornecimento de nitrogênio em cobertura no sistema de preparo convencional do solo, Guaira-SP, 2008 (1).
Table 1. Total leaf nitrogen content, number of pods per plant, number of grains per pod, mass of 100 grains, grain yield, and agronomic efficiency of common bean as a function of topdressing nitrogen supply combinations in the conventional tillage system, Guaira- SP, 2008(1).
DISCUSSÃO
Os teores de N foliar observados foram superiores a faixa de teores considerada adequada para a cultura, 30 a 50 g kg-1 (AMBROSANO et. al., 1997), mesmo na ausência de N em cobertura, indicando que a adubação nitrogenada de semeadura (26 kg ha-1 de N), a fixação simbiótica, e os processos de mineralização desse nutriente no solo podem ter fornecido N suficiente para o
desenvolvimento das plantas. Além disso, estudos de Leal et al. (2019) sobre eficiência e responsividade ao N por cultivares de feijoeiro comum classificaram a cultivar Pérola como eficiente no uso do N aplicado em cobertura. Outro ponto importante é que é comum a ausência de resposta significativa para o N foliar em estudos de adubação nitrogenada em feijoeiro comum, já que pode ocorrer efeito de diluição com o aumento de matéria seca proporcionado pela aplicação de N (PEREZ et. al., 2013; SORATTO et al., 2013; FLÔRES et al. 2017). Esse valor é superior aos teores médios de N foliar (30,7; 44,6; 45,5 e 43,9 g kg-1) para a cultivar Pérola verificados por Perez et al. (2013), Sabundjian et al. (2013) e Soratto et al. (2013) e Soratto et al. (2017), respectivamente. No estudo de Soratto et al. (2013), os autores não verificaram diferenças significativas em função da época da época de aplicação de N (ausência de N; 33 dias antes da semeadura a lanço; somente na semeadura à lanço; e 23 dias após a emergência em cobertura).
Figura 1. Teor de proteína bruta, produtividade de proteína bruta e tempo para cozimento dos grãos em função do fornecimento da adubação nitrogenada em cobertura no feijoeiro no sistema de preparo convencional do solo, Guaira-SP, 2008 (1).
Figure 1. Crude protein content, crude protein yield and time for cooking of grains as a function of the topdressing nitrogen supply combinations in conventional soil tillage system, Guaira -SP, 2008 (1).
Em relação aos componentes de produção, somente o número de vagens foi incrementado com a aplicação de N. Esses resultados estão relacionados ao fato do N aumentar os níveis de fotossíntese líquida, possibilitando maior número de ramificações e exportação desse nutriente para as estruturas reprodutivas como vagens e grãos (Crusciol et al., 2007; Soratto et al., 2013). No entanto, a ausência de diferenças significativas entre os FN para o número de grãos por vagem pode ter ocorrido devido essa variável apresentar elevada herdabilidade genética, com pouca influência do ambiente (Nascente et al., 2017b). Esses resultados corroboram com Crusciol et al. (2007), Soratto et al. (2013), Flôres et al. (2017) e Leal et al. (2019) que também não constataram incrementos no número de grãos por vagem com o fornecimento de N.
As maiores produtividades de grãos obtidas pelos FN 30+00+60, 00+45+45 e 45+00+45 estão associadas aos maiores índices de eficiência agronômica verificados para esses tratamentos, indicando maior aproveitamento do fertilizante nitrogenado aplicado em cobertura. Esses resultados evidenciam a ocorrência de maior eficiência agronômica devido a duas aplicações de N em cobertura, das quais a segunda foi realizada no estádio de pré-florescimento (R5), coincidindo com o período de maior exigência da cultura. Destaca-se também que os tratamentos com a dose única de 90 kg ha-1 de N sugerida pelas recomendações (AMBROSANO et al., 1997) apresentou menor produtividade, não diferindo da ausência de N em cobertura. Esses FN (30+00+60, 00+45+45 e 45+00+45) promoveram acréscimos na produtividade de grãos e eficiência agronômica de 34, 38 e 29% e 13, 5 e 9% em relação à ausência e à aplicação de dose única no estádio V4, respectivamente. Dessa forma, adaptações nas recomendações de adubação nitrogenada devem ser feitas mesmo para o sistema de preparo convencional de solo,
adequando-se aos sistemas agrícolas mais modernos. Nesse experimento, os valores de produtividades de grãos foram elevados (acima de 3.000 kg ha-1), o que pode estar relacionado ao teor de matéria orgânica na camada 0-20 cm no solo (36 g kg-1) e adequada distribuição de água (Soratto et al., 2013) proporcionada pelo sistema de irrigação com pivô central que reduzem as perdas e aumentam o fornecimento desse nutriente.
Em relação às características nutricionais e tecnológicas, o teor de proteína nos grãos de feijão não foi alterado significativamente pelos FN, o que corrobora com os resultados de Flôres et al. (2017) que não verificaram efeito do parcelamento de N em cobertura para o feijoeiro. Porém, as menores produtividades de proteína constatadas para os tratamentos sem aplicação de N e com a dose única de 90 kg ha-1 em V3 estão relacionadas ao fato de que a ausência ou a aplicação antecipada de N pode resultar em menor disponibilidade desse nutriente no solo no período de maior exportação para os grãos, acarretando em menor produtividade de grãos. Isso possivelmente decorrente do efeito da salinização do solo e redução da simbiose. Por outro lado, aplicações mais tardias (a partir de V4) incrementa o teor proteico nos grãos (GOMES JÚNIOR et al., 2005). Ressalta-se que esses foram os tratamentos que não tiveram nenhuma parte do N aplicado em V4 ou R5. Dessa forma, é importante priorizar estratégias de manejo da adubação que proporcionem maior valor agregado proteico aos grãos, principalmente porque o elevado teor de proteínas dos grãos de feijão é um dos fatores que contribuem para o elevado consumo deste alimento na dieta básica dos brasileiros. O valor médio do teor de proteína obtido nesse experimento foi próximo dos verificados por Silva et al. (2011) para a cultivar Pérola (210 e 220 g kg-1).
Para o tempo para cozimento, verificou-se que todos os tratamentos tiveram seus grãos cozidos entre 16 a 23 minutos. No entanto, a aplicação de N em cobertura afetou positivamente essa característica tecnológica, principalmente para os tratamentos 00+45+45, 45+00+45, 90+00+00, 00+90+00, 00+00+90 (16 a 19 minutos), enquadrando os grãos como de suscetibilidade média (16 a 20 minutos) de acordo com a escala de resistência ao cozimento de Proctor; Watts (1987). Os demais FN proporcionaram tempos de cozimentos dos grãos de feijão entre 21 e 23 minutos, que os classificam como de resistência normal segundo a mesma escala. Esses valores são inferiores ao tempo médio de 26 minutos para cozimento de grãos de feijão do cultivar Pérola verificados por Farinelli; Lemos (2010a), com o uso da dose de 90 kg ha-1 de N em cobertura, durante a safra das águas. Os baixos tempos para cozimento obtidos no presente experimento podem ser explicados pelo fato de o feijoeiro ter sido colhido em condições de inverno seco. Menores tempos de cozimentos no feijão de outono-inverno são associados a menor ocorrência de precipitação durante a maturidade fisiológica e à colheita. Chuvas na maturidade fisiológica e na colheita podem aumentar o tempo para cozimento, uma vez que interferem na qualidade fisiológica dos grãos, na integridade do tegumento e na absorção de água, como relatado por Farinelli; Lemos (2010b).
Os resultados obtidos nesse experimento demonstram que, além de promover acréscimos na produtividade de grãos e na eficiência agronômica, o FN em diferentes estádios fenológicos do feijoeiro pode ser uma alternativa viável para melhorar as características nutricionais e tecnológicas do grão, principalmente em relação à produtividade de proteína bruta e no tempo para cozimento. Tal fato pode ser ressaltado na utilização dos parcelamentos 00+45+45 e 45+00+45 que proporcionaram resultados positivos para as características agronômicas (produtividades de grãos e eficiência agronômica) e também para as características nutricionais e tecnológicas (produtividade de proteína bruta e tempo para cozimento).
CONCLUSÕES
Os fornecimentos de N 30+00+60, 00+45+45 e 45+00+45 incrementam a produtividade de grãos e a eficiência agronômica em relação à ausência de N e à aplicação de dose única no estádio fenológico V4.
Os fornecimentos de N 00+45+45, 45+00+45, 90+00+00, 00+90+00 e 00+00+90
proporcionam as maiores produtividades de proteína bruta e o menor tempo para cozimento.