Potencial de bactérias promotoras de crescimento de plantas em reduzir a fertilização nitrogenada de capim Marandu: efeito na produção, qualidade e gases de efeito estufa

Abstract

O Brasil possui destaque mundial na produção de bovinos de corte baseada em sistemas de pastejo. Porém, a degradação de pastagens, devido a erros de adubação e manejo, representa um desafio produtivo e ambiental. Uma alternativa que vem ganhando espaço para reduzir a degradação é o uso de bactérias promotoras de crescimento de plantas (BPCP) como estratégia para substituir o uso da ureia, reduzir impactos ambientais e aumentar a eficiência do uso do nitrogênio (N). O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito de BPCP em reduzir à fertilização nitrogenada em pastagens de Urochloa brizantha cv. Marandu sobre os efeitos de produção e qualidade de forragem, desempenho animal e emissões de gases de efeito estufa (GEE). O estudo foi conduzido entre janeiro e maio de 2025 no setor de Forragicultura da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, UNESP, Campus de Jaboticabal, SP. Os tratamentos foram: T1: controle (sem aplicação de N); T2: aplicação de 150 kg N ha⁻¹ via ureia; T3: aplicação de 100 kg N ha⁻¹ via ureia + Azospirillum brasilense + Pseudomonas fluorescens; T4: aplicação de 75 kg N ha⁻¹ via ureia + Azospirillum brasilense + Pseudomonas fluorescens. Para a avaliação de forragem e desempenho animal o delineamento utilizado em blocos casualizados (DBC, animais blocados pelo peso inicial) constituído por 4 tratamentos e 3 repetições (piquetes). Já na avaliação das emissões de GEE do solo, o delineamento utilizado foi inteiramente casualizado (DIC) com 4 tratamentos e 5 repetições. Os pastos foram manejados à altura de 25 a 30 cm, em sistema de lotação contínua com carga variável segundo a técnica de pastejo put and take. Foram utilizados 48 tourinhos Nelore, testers, que permaneceram nos piquetes durante todo o período experimental. As análises estatísticas foram realizadas no pacote R 4.5.1, onde os dados foram submetidos à ANOVA e teste de Tukey-HSD a 5% de probabilidade. As variáveis estruturais do dossel e a produção de forragem não diferiram entre os tratamentos, indicando estabilidade estrutural do sistema sob manejo de altura. Entretanto, a composição química foi influenciada (p < 0,05) com aumento do teor de proteína bruta (PB) e redução das frações fibrosas nos tratamentos T2, T3 e T4. O desempenho dos animais não foi afetado (p > 0,05), porém a taxa de lotação (TL), o ganho por área (GPA) e a produção de arrobas por hectare foram superiores nos tratamentos (p < 0,05) que receberam adubação. A emissão de CH₄ entérico não diferiu entre os tratamentos. As emissões de N₂O do solo foram maiores nos tratamentos adubados (p < 0,05). A emissão acumulada de CH₄ do solo foi influenciada pelos tratamentos (p < 0,05), com maior emissão observada no tratamento T4 e menores valores nos tratamentos T1 e T2. Embora a inoculação com BPCP não tenha promovido mitigação direta das emissões de GEE, a associação entre BPCP e redução da dose de N mineral permitiu manter a produtividade do sistema, evidenciando seu potencial como estratégia para aumentar a eficiência de uso do N e reduzir parcialmente a dependência da adubação nitrogenada em sistemas intensificados de produção animal a pasto.

Brazil is a global leader in beef cattle production based on pasture systems. However, pasture degradation resulting from inadequate fertilization and grazing management remains a major productive and environmental challenge. The use of plant growth-promoting bacteria (PGPB) has emerged as a promising strategy to partially replace urea fertilization, reduce environmental impacts, and improve nitrogen (N) use efficiency. The objective of this study was to evaluate the potential of PGPB to reduce nitrogen fertilization in Urochloa brizantha cv. Marandu pastures and its effects on forage production and quality, animal performance, and greenhouse gas (GHG) emissions. The study was conducted from January to May 2025 at the Forage Crops Research Unit of the School of Agricultural and Veterinary Sciences (FCAV), São Paulo State University (UNESP), Jaboticabal, São Paulo, Brazil. The treatments were: T1: control (no N application); T2: 150 kg N ha⁻¹ applied as urea; T3: 100 kg N ha⁻¹ applied as urea + Azospirillum brasilense + Pseudomonas fluorescens; T4: 75 kg N ha⁻¹ applied as urea + Azospirillum brasilense + Pseudomonas fluorescens. For forage and animal performance evaluations, a randomized complete block design was used, with animals blocked by initial body weight, comprising four treatments and three replicates (paddocks). For soil GHG emissions, a completely randomized design was adopted, with four treatments and five replicates. Pastures were managed under continuous stocking with variable stocking rate using the put-and-take grazing method and maintained at a target sward height of 25 to 30 cm. Forty-eight Nellore young bulls were used as tester animals and remained in the paddocks throughout the experimental period. Statistical analyses were performed using R software version 4.5.1. Data were subjected to analysis of variance (ANOVA), and treatment means were compared using Tukey’s HSD test at a 5% significance level. Sward structural characteristics and forage mass did not differ among treatments, indicating structural stability of the grazing system under sward height management. However, forage chemical composition was affected (p < 0.05), with increased crude protein (CP) concentration and reduced fiber fractions in T2, T3, and T4. Animal performance was not affected (p > 0.05); however, stocking rate, live weight gain per unit area, and beef production per hectare were greater (p < 0.05) in fertilized treatments. Enteric CH₄ emissions did not differ among treatments. Soil N₂O emissions were higher in fertilized treatments (p < 0.05). Cumulative soil CH₄ emissions were affected by treatments (p < 0.05), with the highest emissions observed in T4 and the lowest values in T1 and T2. Although PGPB inoculation did not directly mitigate GHG emissions, the association between PGPB and reduced mineral N fertilization maintained system productivity with lower fertilizer inputs, highlighting its potential as a strategy to improve nitrogen use efficiency and partially reduce dependence on nitrogen fertilization in intensified pasture-based livestock systems.