Nitrogen transfer from bean (Phaseolus vulgaris) to intercropped maize: evaluation using 15N - isotope dilution methods and mycorrhizal effect

A transferência de nitrogênio (N) do feijão para o milho consorciado foi estudada em condições de campo, utilizando-se doze lisímetros contendo Terra Roxa Estruturada (TE) onde foi previamente crescido o milho fertilizado com nitrato de potássio a 60% de átomos de 15N em excesso. Após a estabilização da marcação com 15N da fração de N-orgânico e mineral do solo, o feijão e o milho foram plantados em consórcio ou em monocultivo. A soja não nodulante foi incluída como planta controle não fixadora em cada lisímetro. Um outro experimento foi conduzido em casa-de-vegetação com o objetivo de verificar a influência da inoculação do fungo micorrízico vesículo-arbuscular (MVA) Glomus clarum no crescimento das plantas e na transferência de N do feijão para o milho consorciado. Para isso, o feijão e o milho foram crescidos separadamente ou em consórcio com e sem adição do fungo micorrízico G. clarum em areia lavada. O experimento de campo foi coletado aos 45 e 70 dias após a emergência (DAE), e no experimento de casa-de- vegetação, aos 73 DAE. Os parâmetros analisados foram peso da matéria seca, N total, nodulação do feijoeiro, colonização micorrizica nas raízes das plantas, o N2 fixado pelo feijoeiro e o N transferido do feijão para o milho. No experimento de diluição isotópica, a transferência de nitrogênio foi evidenciada pelo menor enriquecimento de 15N na parte aérea do milho consorciado comparado com o milho solteiro. Estimou-se que a transferência total de N do feijão para o milho é da ordem de 3,8 kg de N/ha, e que a fixação de N2 pela simbiose entre o feijoeiro e o Rhizobiumfoi eficiente nessas condições, fixando em média 90% do N total da planta. O fungo G. clarum favoreceu o crescimento das plantas, conferindo habilidades competitivas à leguminosa em consórcio. A transferência de N foi maior na presença do fungo G. clarum, e causou o aumento do N total do milho consorciado. Nas condições experimentais testadas, a transferência de N do feijão para o milho consorciado apresentou pequena significância agrícola.Nitrogen (N) transfer from bean to intercropped maize was studied under field conditions, using twelve lysimeters filled with Terra Roxa Estruturada (TE) soil previously cropped with maize fertilized with potassium nitrate at 60 % of atoms 15N excess. After the N-organic and mineral nitrogen soil fractions had reached the steady state, bean and maize plants were cropped alone or intercropped. Non-nodulating soybean was included in each lysimeter as a non-fixing crop control. Another experiment was carried out under glasshouse conditions in order to verify the effect of mycorrhizal fungi Glorus clarum on plant growth and on N-transfer from bean to maize plants. For this purpose, bean and maize were grown alone and together with and without mycorrhizal inoculum in washed sand. Data from the field experiment was collected 45 and 70 days after emergence (DAE), and the glasshouse experiment after 73 DAE. The following parameters were analysed: shoot dry weight, nodulation, total N, root mycorrhizal infection. N2 fixation and N-transfer from bean to maize. The field isotope dilution experiment, showed clear evidence of N-transfer, by 15N reducing the N content in intercropped maize compared with single maize plants. The N-transfer from bean to maize was estimated to be 3.8 kg N/ha, and nitrogen fixation was very high under these conditions (averaging 90% of total N). The mycorrhizal fungi Glomus clarum increased dry matter production and competitive ability of intercropped bean plants. The N-transfer was enhanced by mycorrhiza, and increased the total amount of N in the intercropped maize. Under these experimental conditions the N transfer from bean to intercropped maize showed little agronomic significance