Eficência e interações entre nutrientes na produção de grãos de algodão, feijão, soja e trigo

Abstract

Objetivou-se explicar as possíveis interações entre nutrientes (nitrogênio, fósforo e potássio) na eficiência de uso na produção de grãos de algodão, feijão, soja e trigo. Utilizou-se o modelo de Lineweaver- Burk para se obter as constantes cinéticas k max (desempenho máximo teórico) e k s (quantidade de nutriente para atingir metade do desempenho máximo teórico). Avaliou-se o efeito de um segundo fator (calcário, nitrogênio ou fósforo) na mudança de k max e k s do primeiro nutriente sob avaliação. O segundo nutriente aumentou a eficiência de uso do primeiro nutriente, ao aumentar o k max sem ou com aumento do k s . Em ambas as situações, a mais alta eficiência de uso de nutrientes acontece em baixo nível de fertilização. Embora a produtividade máxima de grãos seja sempre desejável, há elevada demanda de nutrientes, mas a eficiência de uso de nutrientes diminui drasticamente à medida que aumenta o nível de nutrientes, especialmente quando k s é baixo. Neste contexto, elevados níveis de fertilizantes na agricultura levam à exaustão de recursos naturais não renováveis e à poluição ambiental.

This research aimed to evaluate saturation kinetic models of plant responses to fertilization, and to understand possible interactions among nutrients in the efficiency of nutrient use in crop production. Data of soybean (Glycine max), wheat (Triticum aestivum), cotton (Gossipium hirsutum), and bean (Phaseolus vulgaris) responses to nitrogen, phosphorus or potassium fertilization showed hyperbolic curves and followed a Michaelis-Menten relationship. The data were evaluated by Lineweaver-Burk to obtaining the kinetic constants k max (theoretical maximum performance) and k s (amount of nutrient to reach half theoretical maximum performance). The effect of a second factor (limestone, nitrogen or phosphorus) in changing the k max and k s of the first nutrient under evaluation. A second nutrient increases the efficiency of the first nutrient under evaluation, by increasing k max without or with increase in k s . In both situations, the highest efficiency of use of nutrient happens at low-level fertilization. Although maximum crop productivity is always desirable, it demands elevated levels of nutrients, but the efficiency of nutrient use decreases drastically as the level of the nutrient increases, especially when k s is low. In addition, elevated levels of fertilizers in agriculture leads to exhaustion of nonrenewable natural resources and environmental pollution.