INTRODUÇÃO

A produtividade da cultura do milho depende, entre outros fatores, do aporte de nutrientes. Dentre eles, o nitrogénio é o mais absorvido, exercendo funções metabólicas essenciais na planta, como: constituinte da clorofila, enzimas, ácidos nucleicos, proteínas, ATP, NADH e NADPH. Sua deficiência na planta pode reduzir a produtividade bem como a qualidade final de grãos (^{Marques et al., 2020}).

No milho, a utilização de fontes minerais tem sido a principal forma de suprir a demanda de nitrogénio pela cultura, devido a sua concentração conhecida, alta solubilidade e rápida disponibilidade às plantas, facilidade na gestão e, consequentemente, maior sincronismo entre a aplicação e a demanda da planta. Todavia, essa alta solubilidade pode potencializar perdas de nitrogénio para o ambiente através de lixiviação e/ou volatilização (^{Gavilanes et al., 2019}). Portanto, a busca por tecnologias e estratégias de gestão mais sustentáveis para o nitrogénio tem sido uma constante entre investigadores, técnicos e produtores. Devido a isso, a utilização de resíduos orgânicos provenientes da produção animal bem como a utilização de bactérias fixadoras de nitrogénio e promotoras de crescimento de plantas, com ênfase para as do gênero Azospirillum (^{Milléo & Cristófoli, 2016}), têm sido cada vez mais estudadas.

A cama de aves, utilizada como fonte de nitrogénio, pode trazer benefícios para a cultura. Isso ocorre devido a sua alta relação C/N, onde os nutrientes são disponibilizados de forma gradual ao longo do ciclo da cultura o que é bom sob o ponto de vista nutricional, além do aumento nos teores de carbono e matéria orgânica (^{Neto et al., 2018}). No entanto, essa liberação gradual dos nutrientes da cama de aves pode não atender a demanda de nitrogénio nos picos de maior necessidade para a cultura.

Já as bactérias do gênero Azospirillum, principalmente a espécie A. brasilense que possui comercialização no Brasil, têm capacidade de produzir diversos estímulos nas plantas como a fixação biológica de N (^{Fukami et al., 2016}), além da produção de hormonas de desenvolvimento como citoquininas, giberelinas e auxinas, promovendo maior crescimento radicular e consequentemente aumento na área de absorção de água e nutrientes (^{Kazi et al., 2016}). Porém, ainda são poucas e às vezes contraditórias as informações na literatura com relação à utilização de bactérias do género Azospirillum no tratamento de sementes.

A falta de consistência nas respostas à utilização de bactérias do gênero Azospirillum, pode estar associado a fatores bióticos e abióticos. No entanto, faltam estudos relativos à utilização desse inoculante via semente associado à adubação orgânica. Portanto, o presente estudo teve por objetivo avaliar o impacto da inoculação da bactéria A. brasilense em fontes de nitrogénio como a cama de aves e a adubação mineral, associadas ou não, sobre alguns parâmetros de planta e na produtividade final de grãos do milho.

MATERIAIS E MÉTODOS

O ensaio foi conduzido na safra agrícola de 2018/2019, no município de Frederico Westphalen, situado na região do Médio Alto Uruguai a uma altitude de 483 m. O clima característico da região é subtropical húmido, com temperatura média anual de 19 °C e a precipitação pluviométrica média anual de 1.880 mm aproximadamente segundo Köeppen. O solo da área experimental é caracterizado como Latossolo Vermelho distrófico típico, com textura argilosa (EMBRAPA, 2013).

O acumulado de chuva foi em torno de 950 mm bem distribuído ao longo do ciclo da cultura, atendendo sua demanda. No entanto, um dia após a sementeira e aplicação dos tratamentos, foi realizada uma irrigação de 19,5 mm para dissolver o N sobre a linha de sementeira e ter humidade suficiente para germinação. Quanto à temperatura média, esta foi cerca de 22 °C, temperatura que a cultura necessita para seu ideal desenvolvimento. Todos os dados referentes às condições climáticas apresentadas neste trabalho foram coletados da estação meteorológica automática, instalada na Universidade Federal de Santa Maria, campus Frederico Westphalen, a uma distância aproximada de 1.000 m da área experimental (Figura 1).

Figura 1 Temperaturas médias diárias e precipitação diária durante os meses de condução do ensaio. Frederico Westphalen (RS), 2018/19. 

O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com 8 repetições, e os tratamentos constaram de associações de fontes de nitrogénio mineral (ureia 45%) e orgânico (cama de aves base seca 2,70% de N) associados ou não com A. brasilense: T1= testemunha sem aplicação de qualquer fonte de nitrogénio; T2= A. brasilense; T3= 100% de N-mineral; T4= 100% de N-mineral + A. brasilense; T5= 50% de N-mineral + 50% N-orgânico; T6= 50% de N mineral + 50% de N-orgânico + A. brasilense; T7= 100% N-orgânico; T8= 100% N-orgânico + A. brasilense. A quantidade de N aplicada na cultura foi de 130 kg de N ha^-1, com base na expectativa de rendimento de 14.000 kg ha^-1, conforme o Manual de Calagem e Adubação para os estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina (SBCS, 2016), porém para a adubação orgânica foi considerado 100% do N mineralizado durante o cultivo.

As sementes de milho foram inoculadas 30 minutos antes da sementeira com A. brasilense (Azototal^®), o qual possui estirpes AbV5 e AbV6 e concentração de 2,0 x 10⁸ Unidades Formadoras de Colónias - UFC, ml^-1 desenvolvido pela Embrapa e Total Biotecnologia, aplicando-se 4,0 ml kg^-1 de sementes de milho.

A área experimental possui um histórico de 5 anos de sementeira direta com rotação de culturas. No momento, encontrava-se com a cultura da aveia branca (Avena sativa) em estádio de elongação do caule. Desta forma, efetuou-se a dessecação com Glifosato (Roundup®) 3,5 L ha^-1 e, 25 dias após a dessecação, ocorreu a sementeira do milho - cultivar Agroeste 1666 com densidade de 65 mil sementes ha^-1. Foi realizada a sementeira utilizando-se uma semeadora de verão de 6 linhas de 45 cm entre linha. As parcelas totalizaram 2,7 metros de largura por 6 metros de comprimento. Primeiramente, aplicou-se 200 kg ha^-1 de P₂O₅ com a semeadora e, após essa operação, demarcou-se o ensaio e foi aplicado em cobertura 130 kg ha^-1 de K₂O em todas as parcelas. No dia 01/09/2018 efetuou-se a sementeira manualmente, inicialmente com as sementes sem inoculação e, após, com as inoculadas. Nesse mesmo dia, aplicou-se 30 kg ha^-1 de N mineral sobre a linha de sementeira e o restante durante os estádios fenológicos V4 e V7, nos tratamentos com N mineral. Nos demais tratamentos com N orgânico aplicou-se a lanço todo o N estipulado para 50 e 100%, isto é, 2.407 e 4.814 kg ha^-1 de cama de aves respectivamente, após o que foi efetuada uma irrigação para evitar volatilização.

As práticas de proteção de plantas via controle químico de pragas, doenças e plantas daninhas foram realizadas por um pulverizador manual costal adaptado com barra de 4 bicos e capacidade para 20 L de calda, seguindo a recomendação conforme as indicações técnicas para a cultura do milho (Reunião Técnica Anual de Pesquisa de Milho, 2017).

Quanto aos caracteres de planta, em cada unidade experimental, foram feitas as seguintes avaliações: Massa seca da parte aérea de plantas (MS): coletaram-se 5 plantas rente ao solo aleatoriamente no estádio R1 da escala de ^{Ritchie et al. (1993}), na segunda linha de sementeira, levando-as para estufa a 60 °C até a obtenção de massa constante; posteriormente pesou-se e extrapolou-se para kg ha^-1. O nitrogénio total da parte aérea da planta (NT): determinado a partir da moagem da massa seca num forrageiro e em seguida em moinho willey, retirando-se depois uma porção homogénea para a determinação conforme ^{Tedesco et al. (1995}), resultados em g kg^-1. O teor de clorofila total (TCT): determinado em 5 plantas aleatórias na folha abaixo à oposta à espiga no estádio R1, segundo ^{Hurtado et al. (2011}), com o auxílio do clorofilómetro portátil CLOROFILOG®, sendo os dados expressos num índice adimensional ICF (índice clorofila Falker). Estatura de planta (EP): medindo-se da superfície do solo até a base da última folha estendida na fase de florescimento, resultados em cm. A altura de inserção de espiga (AIE): foi determinada medindo-se da superfície do solo até a base da 1° espiga, resultados em cm. A área foliar por planta (AF): mediu-se a área foliar de todas as folhas que tinham no mínimo 50% da área verde, o que é calculado pela expressão AF = C x L x 0,75, em que C e L representam o comprimento e a largura, respectivamente, de todas as folhas acima de 50% fotossinteticamente ativas segundo ^{Tollenaar (1992}), resultados em m².

As restantes avaliações foram efetuadas após o ponto de maturação fisiológica do milho utilizando 10 espigas colhidas aleatoriamente da área útil de cada parcela, determinando-se: O número de fileiras (NF) e grãos por fileira (NGF): foi contado manualmente em cada espiga, resultados em unidade. O diâmetro de espiga (DE) e diâmetro do sabugo (DS): determinou-se através do uso de um paquímetro digital, resultados em cm. O comprimento de espiga (CE): foi obtido através do auxílio de uma régua, medindo-se a partir da base até a fileira maior da espiga, resultado em cm. A massa de mil grãos (MMG): determinado por meio de oito sub amostras de cem grãos de cada parcela para determinar o rendimento de grãos, onde se obteve a média e ajuste para massa de mil grãos a 13% de humidade, resultado em g. Produtividade final de grãos (PFG): determinado através da colheita da área útil da unidade experimental, totalizando 4,5 m² e 10 espigas para os parâmetros de rendimento. Estas foram debulhadas com um trilhador manual e o peso corrigido para 13% de humidade, posteriormente extrapolado os dados da produtividade em kg ha^-1.

Os resultados foram submetidos à análise de variância e quando as variáveis mostraram significância, as médias foram agrupadas pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade de erro. As análises foram realizadas com auxílio do software estatístico SISVAR (^{Ferreira, 2011}).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A análise de variância demonstrou diferença significativa a 5% de probabilidade de erro, pelo teste F, para as variáveis EP, AIE, DC, AF, MS, CE, NGF, DE, DS, NT, TCT, MMG e PFG, enquanto por outro lado, a variável NF não apresentou diferença significativa (Quadro 1).

A variável número de fileira de grãos (NF) não apresentou diferença significativa entre os tratamentos, nem mesmo para os tratamentos sem adição de N (testemunha). Essa observação vai de encontro ao apresentado por ^{Pizolato Neto et al. (2016}), os quais atribuem esse resultado ao alto controle genético das cultivares de milho.

A estatura de plantas (EP) foi maior quando aplicado N-mineral, independentemente da inoculação ou não com A. brasilense, bem como da sua associação ou não a uma fonte de N-orgânico, o que pode estar associado a maior solubilidade do N-mineral, tornando-se mais rapidamente disponível às plantas (Quadro 2).

^{Morais et al. (2015}) também verificaram que a EP foi maior com o incremento de doses de nitrogénio, e não observaram efeito da associação com A. brasilense. Ao estudarem a utilização de doses de cama de aves associadas ou não ao N mineral, em substituição da adubação convencional na cultura do milho, ^{Neto et al. (2018}) observaram no tratamento com a dose mais alta, 8 t ha^-1 de cama de aves, uma redução da estatura de planta em relação aos demais tratamentos com ureia, no estádio vegetativo, e estabilidade no estádio reprodutivo, corroborando com o presente estudo. Uma possível explicação para este resultado é que, devido à baixa mineralização do N da cama de aves, o mesmo poderá tornar-se insuficiente nos estádios iniciais para a produção de fitohormonas de promoção do crescimento como as auxinas, afetando consequentemente no aumento da expansão e divisão celular.

Independente da fonte de N utilizada, a AIE e o DC foram maiores relativamente à testemunha e ao tratamento só com A. brasilense. Comparando com a testemunha, a inoculação com A. brasilense não foi suficiente para melhorar essas variáveis, o que mostra a baixa eficiência dessa associação. Estudando a gestão do nitrogénio na cultura do milho em sistema de sementeira direta, ^{Kappes et al. (2014}) observaram que o diâmetro de colmo e a altura de plantas também se comportaram de maneira similar ao observado no presente estudo e ambas as características foram influenciadas somente pelas doses de nitrogénio.

A altura de inserção de espiga pode ser considerada alta, já que muitas espigas estão inseridas acima do ponto médio da planta, o que pode tornar o genótipo vulnerável às condições de acamamento. Quanto maior é a relação entre altura de inserção de espiga e altura da planta, mais deslocado estará o centro de gravidade da planta e maior é a possibilidade de quebra de colmo (^{Kappes et al., 2014}).

Independente da fonte, a aplicação de N foi suficiente para aumentar a AF e a MS do milho, em relação aos tratamentos apenas com A. brasilense e a testemunha. O tratamento com inoculação apenas, não foi suficiente para aumentar a produção de massa seca do milho. Quando associado a alguma fonte de nitrogénio, a aplicação de A. brasilense não teve efeito diferente da aplicação apenas de nitrogénio, mostrando que neste estudo a inoculação não foi eficiente (Quadro 3).

Em solos com menores teores de N pode-se potencializar o efeito da associação planta -A. brasilense, já que solos com baixo teor desse nutriente evidenciam a produção de N fixado pela bactéria, causando assim um efeito direto sobre a produção de MS (^{Coelho, 2018}).

A aplicação de nitrogénio aumentou o CE, NGF e DE (Quadro 4). O efeito da associação do milho com A. brasilense pode ser variável no que diz respeito às características de espiga (^{Repke et al., 2013}). Estas estão relacionadas com a produtividade de grãos do milho e podem explicar as variações na mesma. No entanto, a associação de A. brasilense com milho não obteve efeito sobre CE, NGF e DE. Para essas características em milho, Repke et al. (2013) também não observaram efeito da inoculação com A. brasilense. De forma geral, todos os tratamentos com aplicação de N foram superiores à testemunha, porém, comparando as várias fontes de N, observa-se uma resposta significativa para todos os tratamentos que continham parte ou o total de N aplicado via mineral.

O TCT e o NT foram maiores com a aplicação de N, apresentando comportamentos semelhantes ao observado para as variáveis anteriores. A inoculação de A. brasilense em milho não apresentou efeito sobre TCT e NT, onde a inoculação apenas com A. brasilense, não foi estatisticamente superior à testemunha, (Quadro 5). Essa resposta pode estar associada à própria função do nutriente na planta, como participação direta na biossíntese de proteínas e clorofilas (^{Andrade et al., 2003}). ^{Coelho (2018}) também não encontrou efeito da associação sobre a quantidade de clorofila, mas observou que a produção orgânica incrementou a variável analisada.

Neste estudo, foi possível observar ganhos na PFG com a aplicação de nitrogénio e corroborar com sua importância no sistema de produção (Quadro 6). Os tratamentos com adubação mineral e/ou associada a adubação orgânica foi 13,7% superior em relação aos tratamentos com 100% do nitrogénio via cama de aves e 41,9% comparado aos tratamentos sem alguma fonte nitrogenada. Esses resultados relacionam-se com a MMG, assim como também DS, pois quanto maior o seu diâmetro, maior a capacidade da planta em armazenar fotoassimilados que contribuirão com o enchimento dos grãos (^{Favarato et al., 2016}).

A aplicação de nitrogénio, principalmente na forma mineral, aumentou o DS. A inoculação de A. brasilense não acarretou mudanças no DS em relação à testemunha e foi inferior aos tratamentos com aplicação de nitrogénio. Semelhante aos resultados obtidos por ^{Repke et al. (2013}), a associação com A. brasilense não alterou o DS, no entanto, a aplicação de nitrogénio foi suficiente para incrementar esses valores.

A massa de grãos é uma característica influenciada pelo genótipo, pela disponibilidade de nutrientes e pelas condições climáticas durante os estádios de enchimento de grãos. A MMG tem alta dependência da absorção de nitrogénio pelo milho, a qual alcança um pico durante o período compreendido entre o início do florescimento e o início da formação de grãos. A deficiência de nitrogénio, neste período, pode favorecer a formação de grãos com menor massa específica, devido à não translocação deste nutriente em quantidades adequadas para os mesmos, além de manter as folhas fisiologicamente ativas por menos tempo, ocasionando redução sobre a MMG (^{Mota et al., 2015}).

Para a produtividade final de grãos, observa-se que todos os tratamentos com aplicação de N independente da fonte foram superiores à testemunha e ao tratamento só com A. brasilense. Na comparação entre as fontes de nitrogénio, verificou-se que as maiores produtividades foram obtidas quando da aplicação de parte ou de todo o N na forma mineral. Essas produtividades demonstraram superioridade às obtidas nos tratamentos com aplicação total do N via cama de aves. O incremento na produtividade final de grãos foi 13,7% superior ao observado para a média nos tratamentos onde só se utilizou a cama de aves. Essa falta de resposta na produtividade do milho com a utilização da cama de aves, como fonte de nitrogénio, pode estar associada à falta de sincronismo entre a demanda pela cultura e a disponibilidade de nitrogénio mineral na solução do solo devido sua lenta liberação. Desse modo, estes resultados indicam que outros fatores interferiram na resposta da planta à adubação com cama de aves, como a interação com outros elementos, causando desbalanço nas relações entre nutrientes (^{Rodrigues & Casali, 1999}), deixando o P indisponível para as plantas. Para a maior produtividade de grãos (15.291 kg ha^-1) no tratamento (100% N-mineral + A. brasilense), houve um aumento de 49,9% no comparativo à testemunha, evidenciando a importância do nitrogénio para alcançar altas produtividades na cultura do milho.

A aplicação da cama de aves associada com N mineral, pode ser uma alternativa para o suprimento adequado de N ao longo de todo o ciclo da cultura, pois são fontes com diferentes comportamentos na libertação desse nutriente e sua associação pode ocasionar um maior sincronismo entre a disponibilidade e a demanda de nitrogénio pela cultura do milho. Além disso, a cama de aves promove outros benefícios que vão além do suprimento de nitrogénio à cultura, como melhorias das propriedades físicas, químicas e biológicas do solo.

Neste estudo, a utilização da bactéria A. brasilense na produtividade do milho demonstrou ser ineficiente. Contudo, a utilização desta bactéria pode ser importante para momentos de estresses hídricos na lavoura. ^{Coelho (2018}) constatou que existe uma maior compensação das plantas sobrevirem a estresses abióticos quando inoculadas. Além disso, a competição entre bactérias inoculadas com as bactérias nativas do solo, pode ser também uma das justificativas para a redução de 15,6% na produtividade do milho. A comunidade microbiana é mais ativa em sistemas com adubação orgânica, que em geral possui boa fertilidade, o que pode aumentar a competição com o A. brasilense, dificultando seu estabelecimento (Coelho, 2018). Os microrganismos nativos são adaptados as condições de solo e se estabelecem com maior facilidade que as estirpes inoculadas.

CONCLUSÃO

A utilização de A. brasilense não teve efeito nos parâmetros analisados nas plantas e na produtividade final de grãos para a cultura do milho, nas condições edafo-climáticas e historial de práticas agrícolas da área em que decorreu o ensaio. Quanto à utilização de fontes de N, houve uma resposta significativa relativamente à testemunha, independentemente da fonte utilizada. Porém, a produtividade final foi maior quando houve aplicação de N-mineral no tratamento. Logo, a utilização de cama de aves como fonte de nitrogénio na cultura do milho deve vir associada à adubação mineral e não aplicada de forma isolada.