Produção e qualidade proteica da fava (Vicia faba), ervilha (Pisum sativum) e triticale (x Triticosecale)

Dissertação de Mestrado em Engenharia AgronómicaAs restrições económicas e ambientais de fertilizantes azotados minerais utilizados na produção de gramíneas conferem um papel de relevo ao cultivo de leguminosas com incorporação dos seus resíduos no solo como fonte de azoto para as culturas principais da rotação. A reduzida investigação em Portugal sobre a utilização de espécies leguminosas em condições mediterrânicas como fonte de azoto, conduziu-nos ao presente estudo realizado no campus da Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, Vila Real, Portugal. Foram estudados seis tratamentos: duas leguminosas, Pisum sativum (ervilha) e Vicia faba (fava) e uma gramínea, x Triticosecale (triticale), fertilizada com quatro doses distintas de adubação azotada (0, 40, 80 e 120 kg N ha-1), com os seguintes objetivos específicos: avaliar a produção das culturas de fava e ervilha e a sua capacidade de acumular azoto na biomassa aérea total e por órgão morfológico (palha, valvas e grão) como fonte de nutriente para a cultura seguinte; avaliar a resposta quantitativa e qualitativa (teor de N) da cultura de triticale a doses crescentes de adubação azotada; avaliar a acumulação de macro e micronutrientes na biomassa aérea total e por órgão morfológico da planta; monitorizar a dinâmica temporal do N mineral do solo nas diferentes culturas e tratamentos. As leguminosas, relativamente à gramínea, revelaram menor produção de matéria seca mas maior concentração de macro e micronutrientes na biomassa aérea total (exceto no micronutriente manganês). No caso do triticale constatou-se que a produção de matéria seca aumentou significativamente com a fertilização azotada e que a exportação de azoto foi superior comparativamente com as espécies leguminosas. Relativamente ao teor de azoto do solo no fim do ensaio não se registaram diferenças significativas no N mineral em função dos tratamentos. Se os resíduos das leguminosas forem incorporados ao solo antes da cultura de triticale, e se considerarmos equivalentes os valores de eficiência do N nos resíduos das leguminosas e os valores de eficiência do N nos adubos, podemos esperar uma produção potencial de forragem de triticale de 10 211 ou de 9 519 kg MS ha-1, respetivamente no caso da cultura precedente ser a ervilha ou a fava. O valor de fertilização azotada estimado para os resíduos das leguminosas foi correspondente à aplicação de uma quantidade de adubo azotado inferior a 40 kg N ha-1. As leguminosas ensaiadas mostraram um fraco potencial de acumulação de azoto, tendo revelado sintomas de fraca nodulação. Sugere-se que a inoculação com estirpes de rizóbio eficientes pode melhorar acentuadamente a capacidade produtiva destas culturas e a utilização dos seus resíduos como fonte de azoto para as culturas seguintes da rotação.Economic and environmental constraints of mineral nitrogen fertilizers used in the production of grasses give a prominent role to legume cultivation with incorporation of the residues in the soil as a nitrogen source for the main crop of the rotation. The limited research in Portugal on the use of legume species in Mediterranean conditions as a source of nitrogen, led us to this study carried out at the UTAD campus, in Vila Real, Portugal. Six treatments were studied: two legumes species Pisum sativum (peas) and Vicia faba (broad beans) and a grass specie, x Triticosecale (triticale), receiving four rates of nitrogen fertilizer (0, 40, 80 and 120 kg N ha -1). The specific objectives were as follows: to evaluate the production of broad beans and peas and their ability to accumulate nitrogen in the total biomass and plant morphological organ (straw, valves and grain) as a source of nutrients for the next crop; to evaluate the quantitative and qualitative response (N content) from the triticale culture to increasing doses of nitrogen fertilizer; to assess the accumulation of macro and micronutrients in the total biomass and plant morphological organ; monitor the temporal dynamics of soil mineral N in the different crops and treatments. Compared to grass, legumes showed lower dry matter production but higher concentration of macro and micronutrients in the total aboveground biomass (except for micronutrient manganese). In the case of triticale it was found that the dry matter yield increased with nitrogen fertilization rate and that the export of nitrogen was higher compared with legumes species. In relation to soil nitrogen content at the end of the experiment among there were no significant differences in the mineral N among treatments. If residues of legumes are incorporated into the soil before triticale cropping, and if we consider the efficiency of the N in legumes residues equivalent to the efficiency of the N in fertilizers, we may expect a potential production of forage triticale of 10 211 or 9519 kg DM ha-1, respectively when the previous crop is peas or beans. The estimated nitrogen fertilization value of the legume residues was equivalent to the application of a fertilizer amount of less than 40 kg ha-1. The legumes tested showed a low nitrogen accumulation potential and has shown symptoms of poor nodulation. It is suggested that inoculation with efficient rhizobia strains can markedly improve the productive capacity of these crops and the use of their residues as a source of nitrogen for the following crop of the rotation