Correção da acidez do solo pela calagem melhora a fixação biológica de nitrogênio da atmosfera e eleva a produtividade da cultura da soja

Artigo publicado recentemente na revista Soil &Tillage Research mostra a importância da correção da acidez do solo pela calagem para a fixação biológica de nitrogênio por bactérias do gênero Bradyrhizobium. O estudo é do doutorando do Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo da UFRGS Lucas Aquino Alves. Com o título Biological N2 fixation by soybeans grown with or without liming on acid soils in a no-till integrated crop-livestock system, o artigo apresenta os resultados de estudos que Lucas vem realizando desde o mestrado no mesmo PPG sob orientação do professor Tales Tiecher.

O tema central da pesquisa de doutorado de Lucas é a dinâmica da acidez do solo em sistemas de produção agropecuários, e o artigo publicado na Soil & Tillage Research é o primeiro resultante da tese que está em fase de elaboração. A partir de dados obtidos do experimento do seu mestrado, quando também foi orientado por Tales Tiecher e defendeu a dissertação Atributos químicos do solo em sistemas integrados de produção de grãos e ovinos de corte, Lucas teve o interesse de analisar como a correção da acidez pela calagem poderia afetar a quantidade de nitrogênio fixado pelas bactérias e como isso impactaria na produtividade da soja, que é a principal commodity agrícola do Brasil. Ele verificou que já havia trabalhos que observavam os efeitos diretos da acidez do solo na fixação de nitrogênio pelo rizóbio Nódulo formado nas raízes, onde bactérias convertem o nitrogênio atmosférico em formas utilizáveis pela planta hospedeira , mas que não havia estudos que mensurassem o que isso realmente representava em termos quantitativos (kg ha-1 de nitrogênio fixado), o grau de impacto na produtividade da soja e na eficiência do sistema de produção.

O estudo de Lucas teve como objetivo avaliar o efeito da correção da acidez do solo com a calagem, a estratégia de fertilização e pastejo sobre a fixação biológica de nitrogênio e a produtividade da soja em um sistema de integração lavoura-pecuária. De forma geral, os resultados mostram que a calagem aumenta a fixação biológica de nitrogênio e proporciona maiores rendimentos à soja. O pesquisador destaca que a fixação biológica de nitrogênio é um processo natural que, de certa forma, não exige grandes investimentos. “A soja é uma cultura que depende de muito nitrogênio, então, se tivesse que obtê-lo com o uso de fertilizantes nitrogenados ou por meio do nitrogênio mineral do solo, resultaria em um custo imenso de produção. Isso inviabilizaria a cultura da soja no Brasil e no mundo. Vimos, assim, que a correção do solo é extremamente importante porque melhora a disponibilidade de nutrientes e diminui a toxidez com alumínio, resultando em maior desenvolvimento das raízes, além de favorecer as bactérias que fixam o nitrogênio na planta. Isso com certeza vai impactar no sucesso econômico do sistema de produção”, destaca Lucas.

Os dados foram obtidos de um experimento instalado em uma área de 4,8 hectares na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, no município de Eldorado do Sul, conduzido em parceria por três grupos de pesquisa: Grupo de Pesquisa em Sistema Integrado de Produção Agropecuária (GPSIPA); Grupo de Pesquisa Ecologia do Pastejo (GPEP); e Interdisciplinary Research Group on Environmental Biogeochemistry – IRGEB (Grupo Interdisciplinar de Pesquisa em Biogeoquímica Ambiental). Mais recente entre os grupos, criado em 2018 por iniciativa de professores do Departamento de Solos da UFRGS, o IRGEB atua nas áreas de química, fertilidade e conservação do solo. Com pouco mais de três anos, o grupo soma mais de 60 publicações, entre artigos, livros e capítulos de livros, teses e dissertações.

A área experimental é cultivada com soja no verão e azevém italiano (como cultura de cobertura ou pastoreado por ovelhas) no inverno. As estratégias de pastejo e fertilização utilizadas no experimento não afetaram as propriedades de acidez do solo nem o suprimento de nitrogênio, nem as avaliações da soja, mas a correção da acidez pela calagem mostrou bons resultados na produtividade da cultura, que chegou a ganhos de 11%. Conforme o estudo, a calagem aumenta o rendimento da cultura de soja, o crescimento da planta e a quantidade de nitrogênio fixado. Também aponta que o pH e a saturação de alumínio são as propriedades relacionadas à acidez do solo que mais afetam negativamente a fixação biológica de nitrogênio pela cultura da soja. A calagem, portanto, reduz a dependência de fertilizantes sintéticos e a necessidade de obtenção de nitrogênio a partir da mineralização da matéria orgânica do solo, aumentando a sustentabilidade do sistema de produção.

Pesquisadores cultivam, na área experimental, soja no verão e azevém italiano no inverno – Foto: Lucas Alves/Divulgação grupo de pesquisa

Cooperação internacional

O estudo contou com a parceria entre o Departamento de Solos da UFRGS e a Kansas State University (EUA). Lucas explica que, por indicação de um amigo, entrou em contato com o professor Ignacio Ciampitti, da Kansas State University, para quem apresentou sua proposta de trabalho. O interesse demonstrado por Ciampitti e a vontade de Lucas de também buscar parceria internacional deram início à cooperação. Dessa forma, o estudo teve as etapas de análise mais básicas, como a quantificação dos nutrientes, a determinação da produtividade, a contagem de nódulos, realizadas na UFRGS. Já a parte de mais específica de quantificação da fixação biológica de nitrogênio foi feita na Kansas University.

Os pesquisadores do IRGEB atuam amplamente em cooperação com colegas de instituições de outros países. O coordenador do grupo, Tales Tiecher, que realizou seu doutorado em regime de cotutela na França, entende que as parcerias são fundamentais para o trabalho de pesquisa e destaca o papel das pessoas nesse processo: “As relações interinstitucionais não existem sem as pessoas. Existem as pessoas que trabalham na UFRGS e que têm relações com pessoas de outras instituições. Para a cooperação funcionar, não basta haver documentos com as assinaturas dos representantes das instituições. É necessário haver pessoas trabalhando de fato no dia a dia”, afirma o pesquisador. Ele completa: “As relações têm de funcionar bem na parte científica e na parte pessoal”. Segundo Tales, professores e pesquisadores colaboradores das universidades francesas (Université de Poitiers e Université Paris-Saclay) sempre destacam que as parcerias com o Brasil têm funcionado de forma muito efetiva. “Não me refiro apenas ao número de publicações, mas também à questão de discutir e tentar entender os problemas de cada local e gerar soluções. Isso tem de ser feito com um diálogo que perdure, por um debate permanente”, avalia Tales.

Falta de recursos ameaça as pesquisas de longa duração

Da área de experimentos na Estação Experimental Agronômica, Lucas coletou também dados para outros estudos que vêm sendo publicados pelo grupo. Lucas conta que já publicou outros artigos e prepara novos, tendo como tema central o efeito da correção do solo pela calagem e o quanto isso representa em termos econômicos e para o sucesso das práticas agrícolas. “Como o Brasil é um país de clima tropical e subtropical, nossos solos são altamente intemperizados, sendo naturalmente ácidos e com baixa disponibilidade de nutrientes. Por isso dependem muito de insumos, tanto de fertilizantes como de corretivos de acidez, para atingir alta produtividade. A calagem, sem dúvida alguma, é uma das principais estratégias para mantermos esses altos patamares produtivos”, justifica o pesquisador. Ele acrescenta ainda que o grupo está trabalhando em experimentos de longa duração em parceria com outras instituições no Sul do Brasil, tais como a Fundação Agrária de Pesquisa Agropecuária e a Fundação ABC, ambas do Paraná, e o Instituto Federal Farroupilha, de Alegrete, no Rio Grande do Sul.

A importância do tema dessas pesquisas é incontestável, mas a falta de recursos ameaça os estudos, especialmente os de longo prazo. “Estamos chegando a um ponto que é de certa forma desesperador. Como manter os estudantes motivados e cientes de que é importante fazer pesquisa quando há escassez de recursos? É um desafio grande passar a segurança de que estudando e pesquisando nossos alunos terão oportunidades, porque, infelizmente, as coisas têm ido no sentido inverso”, coloca Tales. Conforme os pesquisadores, muitos dos estudos que estão sendo realizados usam dados de bancos gerados a partir de projetos já que receberam incentivos. O cenário daqui para frente não é animador: “Atualmente estamos de certa forma usando a ‘gordura’ que foi acumulada, mas isso vai acabar. Certamente o menor volume de dados e informações que estamos gerando hoje afetará os estudos dos próximos anos”, completa o professor.

Lucas ressalta que o último edital do CNPq para a área de Ciências Agrárias destinou apenas duas bolsas em todo o Brasil (uma de doutorado sanduíche e uma de pós-doutorado) para estudos no exterior. “As oportunidades de sair do Brasil estão muito limitadas. Isso é desesperador. Não temos nem como imaginar um futuro com essas possibilidades”, afirma. Tales comenta como fazem para manter suas pesquisas em andamento: “A gente vai se reinventando e se apoiando em quem está disposto a colaborar – colegas, grupos de pesquisa parceiros, instituições e fundações privadas de pesquisa, interações acadêmicas com empresas privadas… É o que tem nos salvado”. Embora o cenário não seja animador, Lucas diz que quer seguir pesquisando e que tem o sonho de ser pesquisador em uma instituição federal.

Artigos já publicados oriundos das pesquisas de mestrado e de doutorado de Lucas: