Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10198/14228
Título: Valor fertilizante de leguminosas herbáceas nos ecossistemas agrícolas
Autor: Viegas, Rosalino Ivandro Francisco
Orientador: Rodrigues, Manuel A.
Palavras-chave: Fixação biológica de azoto
Leguminosas de grão
Leguminosas pratenses
Adubação verde
Data de Defesa: 2017
Resumo: A produção de fertilizantes azotados é responsável por quase um terço da energia consumida na agricultura moderna. Parte significativa dessa energia poderia ser reduzida pelo incremento da fixação biológica, processo que envolve microrganismos com capacidade de utilizar o azoto atmosférico e de o transferir de formas variadas para as plantas. Este tipo de microrganismos pode proporcionar maior quantidade de azoto disponível nos ecossistemas terrestres, tendo grande impacto a nível agronómico, económico e ecológico. Algumas plantas como as leguminosas, podem estabelecer relações simbióticas com microrganismos fixadores e beneficiarem de forma particular da ação dos microrganismos. Por essa razão as leguminosas são componentes valiosos em misturas forrageiras com gramíneas e na rotação de culturas para diminuir a dependência dos fertilizantes azotados. Este trabalho teve por objetivo comparar o desempenho de várias culturas leguminosas e a sua capacidade em aceder ao azoto. Incluiu leguminosas pratenses que foram usadas como sideração para a cultura do milho (Zea mays) e diversas leguminosas de grão cultivadas em sequeiro e em regadio. As leguminosas pratenses foram cultivadas em campo, tendo a biomassa e o solo onde foram cultivadas sido posteriormente usados em ensaio em vasos para avaliar o efeito da sideração na cultura do milho. Em sequeiro cultivou-se grão-de-bico (Cicer arietinum) e feijão-frade (Vigna unguiculata). Em regadio cultivou-se feijão-frade e feijão-comum (Phaseolus vulgaris) (cvs. Maravilha de Piemonte e Manteiga proveniente de Angola). Outra das espécies usadas em regadio foi a soja (Glycine max), tendo sido cultivada em campo sujeita a inoculação com rizóbios específicos e sem inoculação, e em vasos tendo sido sujeita a inoculação e não inoculação combinadas com aplicação e sem aplicação de azoto, ainda em vasos, foi cultivado o feijão trepador (cv. Helda) com e sem aplicação de azoto. Os ensaios decorreram em Bragança na Quinta de Sta Apolónia de setembro de 2015 a outubro de 2016. No ensaio com leguminosas pratenses a maior quantidade de matéria seca foi registrada em trevo-encarnado (Trifolium incarnatum) em comparação com trevo-subterrâneo (Trifolium subterraneum). As duas espécies registaram valores idênticos de azoto recuperado na parte aérea da planta e significativamente superiores à vegetação espontânea usada como testemunha. A produção de biomassa de milho foi mais elevada vi nos vasos com sideração das leguminosas que na modalidade com vegetação espontânea. Nas leguminosas de grão cultivadas em campo sequeiro, o grão-de-bico apresentou maior produção de grão e matéria seca (1505 kg ha-1 e 2700 kg ha-1 respetivamente) que o feijão-frade (955 kg ha-1 e 1788 kg ha-1) e de azoto recuperado na parte aérea da planta (50 kg ha-1 e 43 kg ha-1, respetivamente). Em regadio os melhores resultados de matéria seca no grão (3533 kg ha-1) e na palha (5413 kg ha-1) e azoto recuperado na parte aérea no grão (137 kg ha-1) e na palha (110 kg ha-1) foram obtidos na cultura de feijão-frade, ainda que sem diferenças significativas para o feijão-comum (cv. Manteiga), que obteve de matéria seca no grão 3164 kg ha-1 e na palha 5466 kg ha-1. Na parte aérea, o feijão-comum recuperou 113 kg N ha-1 no grão e 91 kg N ha-1 na palha. Na soja cultivada em vasos, a combinação inóculo mais azoto foi determinante para se obterem valores elevados de matéria seca (63 g vaso-1) e azoto recuperado (1.41 g vaso-1). O mesmo aconteceu com o feijão trepador em que o tratamento com fertilizante azotado apresentou melhores resultados (63 g vaso-1 de matéria seca e 2 g vaso-1 de azoto recuperado). Pelos resultados alcançados neste trabalho, conclui-se que as leguminosas estudadas têm elevado potencial de produção de grão e recuperação de azoto na parte aérea.
The production of nitrogen fertilizers accounts for almost a third of the energy consumed in modern agriculture. A significant part of this energy could be saved by the increase in biological nitrogen fixation, a process involving microorganisms capable of using atmospheric dinitrogen and transferring it to cultivated plants. These micro-organisms can enhance the nitrogen availability in terrestrial ecosystems, causing great agronomic, economic and ecological impacts. Some plants, such as legumes, can establish symbiotic relationships with nitrogen-fixing microorganisms and taking some advantages in the competition with non-legume plants. For this reason, legumes are valuable components in forage mixtures or as pulses in crop rotations to reduce dependence on nitrogen fertilizers. The objective of this work was to compare the performance of several legume species in their ability to access atmospheric dinitrogen. It included pasture legume species that were used as green manures for maize (Zea mays) cultivation and several grain legumes cultivated in rainfed and irrigated conditions. The pasture legumes were cultivated in field plots and the biomass and the soil where they were grown were later used in pot experiments to evaluate the green manuring effect on maize. Chickpea (Cicer arietinum) and cowpea (Vigna unguiculata) were rainfed grown. Common bean (Phaseolus vulgaris. cvs. Maravilha de Piemonte and Manteiga from Angola) were grown in irrigated conditions. Soybean (Glycine max) was also cultivated with irrigation and subjected to inoculation with specific rhizobia and without inoculation. Inoculated and non-inoculated plants were arranged in a factorial design with two rates of nitrogen (N applied and not applied). This experiment was carried out in pots. Also in pots, an experiment with common bean (cv. Helda, a climbing cultivar) was carried out which included two treatments (with and without the application of nitrogen). The trials were held in Bragança (NE Portugal), from September 2015 to October 2016. In the experiment of pasture legumes for green manure, crimson clover (Trifolium incarnatum) produced more dry biomass than subterranean clover (Trifolium subterraneum). Nitrogen recovery was similar between the two species, but significantly higher than that recovery in the plots of natural vegetation (the control). Maize dry matter yield grown in the green manured plots was significantly higher in the pots of pasture legumes in comparison to control. viii Chickpea produced higher values of grain, dry matter and nitrogen recovery (1505 kg ha-1, 2700 kg ha-1, and 50 kg ha-1, respectively) than cowpea (955 kg ha-1, 1788 kg ha-1 and 43 kg ha-1, respectively) in the rainfed experiment. In irrigated plots, cowpea gave higher values of grain (3533 kg ha-1), straw (5413 kg ha-1) and nitrogen recovery in the grain (137 kg ha-1) and in the straw (110 kg ha- 1) in spite of the differences to common bean (cv. Manteiga from Angola) had not statistical significance (3164 kg ha-1, 5466 kg ha-1, 113 kg ha-1, 91 kg ha-1, respectively). In potted soybean, the combination of inoculation plus nitrogen addition was determinant to obtain high values of dry matter (63 g pot-1) and nitrogen recovery (1.41 g pot-1) in comparison to the treatment without inoculation and nitrogen (42 g pot-1 and 0.45 g pot-1, respectively). In climbing bean the application of nitrogen also increased fry matter yield and nitrogen recovery (63 g pot-1 and 2 g pot-1) in comparison to non-treated pots (47 g pot-1 and 0.91 g pot-1). From the results of this work we, can conclude that all the studied legumes have high capability to fix nitrogen from the atmosphere and to bring it to the cropping system.
URI: http://hdl.handle.net/10198/14228
Designação: Mestrado em Agricultura Tropical
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