O nitrogênio (N) é um elemento químico necessário a todos os organismos vivos, essencial na síntese de proteínas, ácidos nucleicos e outros compostos. Contudo, paradoxalmente, nenhum ser vivo (com exceção de alguns microrganismos) possui a capacidade de aproveitar o nitrogênio existente no ar. No caso das plantas, esse elemento desempenha um papel crucial para seu crescimento e vigor — desde que, claro, todos os outros nutrientes estejam equilibrados.
A fixação biológica do nitrogênio (FBN) é um processo realizado por alguns grupos de microrganismos, que apresentam a enzima nitrogenase funcional que será, depois, utilizada como fonte de nitrogênio para a nutrição das plantas. Trata-se de um processo biológico altamente benéfico para o sistema produtivo, por reduzir custos com fertilizantes nitrogenados, aumentar a produtividade e reduzir o impacto ambiental.
Para se ter uma ideia, a FBN se constitui na principal via de incorporação do nitrogênio à biosfera e é o segundo processo biológico mais importante para as plantas — só perde para a fotossíntese –, sendo fundamental para a vida na Terra. O nitrogênio é necessário em grandes quantidades no solo, uma vez que esse processo natural é realizado por bactérias — as principais são as dos gêneros Rhizobium e Bradyrhizobium — que se fixam nas raízes.
Existem três principais formas de ofertar o nitrogênio para as culturas: por meio de fertilizantes sintéticos; pela matéria orgânica do solo; e por fixação biológica do nitrogênio atmosférico. Os fertilizantes sintéticos nitrogenados são a principal fonte desse nutriente nas plantas cultivadas. Já a disponibilidade de nitrogênio por meio da matéria orgânica do solo se dá pela decomposição de materiais vegetais, microrganismos e animais que acontece de maneira constante, porém lenta, durante longos períodos de tempo. Já a fixação biológica é feita pelas bactérias que estão naturalmente no solo.
Estima-se que a FBN tenha uma contribuição global para os diferentes ecossistemas da ordem de 258 milhões de toneladas de nitrogênio (N) por ano. A contribuição da agricultura nesse processo é estimada em 60 milhões de toneladas. No Brasil, o emprego dessa biotecnologia foi determinante para o desenvolvimento da cultura da soja. A partir da década de 1960, o uso de inoculantes garantiu a competitividade para a cultura na comparação com a produção de outros países. Um crescimento que passou a refletir diretamente na balança comercial do País. A inoculação é feita por meio de produtos formulados que entregam à planta uma grande quantidade de bactérias, que farão a FBN.
A soja é o principal produto de exportação do agronegócio brasileiro, mas outras culturas também podem, em maior ou menor grau, se beneficiar dos processos biológicos como a FBN. É o caso da cana-de-açúcar, do milho, feijão (comum e caupi), arroz e trigo. A estimativa é de que, em 2030, a área cultivada com estas culturas, juntas, ultrapasse 70 Mha e o consumo de fertilizante nitrogenado será superior a 2,5 Mt. Mas, ainda há muito por crescer, pois, com exceção da soja, estima-se que em apenas 10% da área das culturas os inoculantes venham sendo aplicados.
O Dr. Rafael Nunes, pesquisador da Embrapa Cerrados desenvolveu para a cultura da soja, um manejo focado em enraizamento e nodulação que é capaz de manter os nódulos ativos durante todo o ciclo de desenvolvimento da planta, resultando em maior produtividade. Nesse sistema, é fundamental o uso de cobalto, molibdênio e níquel no tratamento das sementes; nutrição adequada de enxofre e magnésio, via solo; e, ainda, aplicações foliares ao longo do ciclo, fornecendo magnésio e fósforo. Isso irá garantir uma boa nodulação inicial, manterá a planta fotossinteticamente ativa durante todo o ciclo e garantirá ainda a persistência do processo de nodulação até a fase reprodutiva, estendendo o fornecimento de nitrogênio via FBN à cultura, o que aumenta sua produtividade.
O papel dos micronutrientes
Os micronutrientes, embora sejam demandados em menor quantidade por área na comparação com os macronutrientes, têm um papel fundamental no funcionamento do metabolismo das plantas, atuando, principalmente, como ativadores enzimáticos. Diversas enzimas participam ativamente do processo de FBN, logo, necessitam de micronutrientes em quantidades adequadas, em formas disponíveis e em proporções adequadas para o bom desenvolvimento desse processo. Assim, a deficiência de micronutrientes pode acarretar perdas de produtividade devido à menor taxa de nitrogênio fixado. Confira, a seguir, algumas das funções desses elementos:
Molibdênio (Mo) – O molibdênio é componente da enzima nitrogenase, que catalisa a redução do N2 atmosférico a NH3, reação pela qual o Rhizobium (bactéria fixadora de nitrogênio) dos nódulos radiculares supre nitrogênio à planta.
Cobalto (Co) – O cobalto participa da síntese de duas enzimas: a cobamina, que sintetiza a vitamina B12; e a leghemoglobina, responsável por controlar o fluxo de O2 no processo de FBN. Assim como o molibdênio, pode ser fornecido via aplicação foliar ou no tratamento de sementes.
Níquel (Ni) – Elemento extremamente importante para o metabolismo do nitrogênio nas plantas, uma vez que participa na estrutura e funcionamento da urease, enzima que atua na hidrólise da ureia em dióxido de carbono e amônia. Seu fornecimento pode ser feito via aplicação tratamento de sementes ou foliar.
Boro (B) – Atua na ativação enzimática e como constituinte da parede celular — portanto, está envolvido na formação dos nódulos. Junto com o cálcio, tem função vital na deposição e formação de pectatos na lamela média da parede celular. Pode ser fornecido como suplemento via aplicação foliar, mas é fundamental a correção de seu teor via solo.
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