Contribuições do consórcio milho e gramínea nativa de Cerrado (Chloris barbata) e da atividade de fosfatase ácida para produção agrícola mais sustentável

Abstract

O Brasil é um dos principais produtores e exportadores globais de milho. É comum o consórcio de culturas do milho com gramíneas forrageiras, especialmente do gênero Urochloa, como a espécie exótica invasora Urochloa decumbens. A escolha de gramíneas nativas do Cerrado, como a espécie Chloris barbata, pode evitar problemas causados pelas espécies exóticas invasoras, como a competição com espécies nativas, mudanças no solo e disponibilidade de recursos para a fauna. A enzima fosfatase ácida, que é produzida por plantas e microrganismos, tem um papel importante na hidrólise e reciclagem do fósforo orgânico em inorgânico. A mudança de comportamento do mercado mundial tem exigido cada vez mais das organizações a adoção de medidas sustentáveis para o ambiente, inclusive na produção agrícola, o que torna uma possibilidade o aproveitamento dessa enzima para redução do uso de fertilizantes fosfatados, que estão se tornando escassos, além de serem promotores de processo de eutrofização e perda de biodiversidade. Com o objetivo de compreender como a atividade da enzima fosfatase ácida e como a gramínea nativa Chloris barbata podem auxiliar na produção mais sustentável do milho foram realizados dois experimentos em concomitância espacial e temporal. O primeiro, em três réplicas de vasos (n=27), que consistiu em três tratamentos de fertilização, em três combinações de plantas (milho solteiro, milho e uma Urochloa, milho e duas Chloris). Os tratamentos de fertilização foram: controle (fertilização com NPK), fertilização com NPK menos 20% de fósforo (NPK-P), fertilização com NPK menos 20% de fósforo mais 20% de nitrogênio (NPK-P+N). O segundo experimento, em campo, procurou acompanhar as variáveis de produtividade do milho nas espécies consorciadas. As análises dos dados permitiram detectar que a gramínea Chloris barbata tem potencial para substituir a exótica Urochloa decumbens no consórcio com o milho, uma vez que não interferiu em suas características agronômicas e contribuiu em maior biomassa radicular e razão raiz:parte aérea. Os tratamentos com redução da fertilização fosfatada e aumento da fertilização nitrogenada apresentaram os melhores resultados, principalmente a maior atividade de fosfatase ácida em relação à fertilização controle (NPK). Logo, mais estudos que se proponham estudar a espécie nativa do Cerrado Chloris barbata e os efeitos da enzima fosfatase podem auxiliar a mitigar os impactos ambientais adjacentes à produção agrícola, como a redução do uso de fertilizantes fosfatados, e promover maior sustentabilidade no cultivo do milho.

Brazil is one of the leading global producers and exporters of maize. It is common to cultivate maize in consortium with forage grasses, especially from the Urochloa genus, such as the invasive exotic species Urochloa decumbens. Choosing native Cerrado grasses, like Chloris barbata, helps to avoid issues caused by invasive exotic species, including competition with native plants, soil alterations, and impacts on wildlife. The enzyme acid phosphatase, produced by plants and microorganisms, plays a crucial role in the hydrolysis and recycling of organic phosphorus into inorganic forms. Changes in the global market behavior are increasingly demanding organizations to adopt sustainable practices, even in agriculture. This opens up the possibility of exploring this enzyme to reduce the use of the already scarce and highly environmentally harmful phosphate fertilizers. To understand how the activity of acid phosphatase and the native grass Chloris barbata can contribute to sustainable maize production, two experiments were conducted simultaneously in both space and time. The first experiment involved three sets of pots (n=27), consisting of three fertilization treatments with three plant combinations (single maize, maize and one Urochloa, maize and two Chloris). The fertilization treatments were as follows: control (fertilization with NPK), NPK with a 20% reduction in phosphorus (NPK-P), and NPK with a 20% reduction in phosphorus and a 20% increase in nitrogen (NPK-P+N). The second experiment, conducted in the field, aimed to monitor the productivity variables of maize in the consorted species. Data analyses showed that that the native grass Chloris barbata has the potential to replace the exotic Urochloa decumbens in maize consortium, as it did not interfere with any of its agronomic characteristics and contributed to higher root biomass and root-to-shoot ratio. Treatments with reduced phosphate fertilization and increased nitrogen fertilization showed the most promising results, particularly in terms of higher acid phosphatase activity compared to the control fertilization (NPK). Therefore, further studies focusing on the native Cerrado species Chloris barbata and the effects of the acid phosphatase enzyme can help to mitigate environmental impacts in agriculture, such as the reduction of phosphate fertilizer use, and promote greater sustainability in maize cultivation.