A cultura da batata doce Ipomoea batatas Origem Américas Central e do Sul Desde a Península de Yucatam, no México, até a Colômbia Mais de dez mil anos Batatas secas - cavernas no vale de Chilca Canyon, Peru Escritos arqueológicos - Maias - América Central Dicotiledônea – Convolvulaceae ± 50 gêneros e mais de 1000 espécies Ipomoea batatas - expressão econômica Ipomoea aquatica - também é cultivada como alimento, principalmente na Malásia e na China, sendo as folhas e brotos consumidos como hortaliça. I. aquatica Botânica Caule herbáceo; prostrado, com ramificações de tamanho, cor e pilosidade variáveis Folhas largas, com formato, cor e recortes variáveis; pecíolo longo Flores hermafroditas Fecundação cruzada AUTOINCOMPATIBILIDADE Frutos: cápsula deiscente; 2-4 sementes (6mm) Da fertilização da flor à deiscência do fruto-6 semanas (Edmond & Ammerman, 1971) Anatomia As raízes tuberosas - 5 ou 6 feixes de vasos (hexárquicas) As raízes absorventes apresentam cinco feixes (pentárquicas). Pele fina (poucas camadas de células; uma camada de aproximadamente 2 mm denominada de casca e a parte central denominada de polpa ou carne). A pele se destaca facilmente da casca, mas a divisão entre a casca e a polpa nem sempre é nítida e facilmente separável, dependendo da variedade, do estádio vegetativo da planta e do tempo de armazenamento. Formatos redondo, oblongo, fusiforme ou alongado. Podem conter veias e dobras e possuir pele lisa ou rugosa. Vermelho= cels do xilema (transportam água) Azul = cels do câmbio Rosa= grãos de amido no parênquima (energia) Marrom= camada mais externa Crédito: DR KEITH WHEELER Genética 13 espécies de Ipomoea 11 - 30 cromossomos (n=15); 01- 60 cromossomos I. batatas - 90 cromossomos (King e Bamford 1937) Hexaplóide e autoincompatível As sementes botânicas Fonte para combinações genéticas Utilizadas nos programas de melhoramento (Folquer, 1978). Diversidade genética + 8.000 acessos em BG (Zhang et al., 2000) 5526 são mantidos in vitro no BG do CIP no Peru ) oriundos de 57 países (Huaman and Zhang, 1997; Huaman et al., 1999; Zhang et al., 2000). 2589 acessos oriundos da América Latina Papua New Guinea estima-se 5000 cultivares (Takagi, 1988). Efficient embryogenic suspension culturing and rapid transformation of a range of elite genotypes of sweetpotato (Ipomoea batatas [L.] Lam.) Yang et al., 2011 Traits: YLD= Storage root yield, t ha-1; DM = dry matter content of storage roots, %; PRO= protein content of storage roots, % DM; STA= starch content of storage roots, % DM; SUC= sucrose content of storage roots, % DM; BC= β-carotene content of storage roots, ppm DM; Fe= iron content of storage roots, ppm DM; Zn = zinc content of storage roots, ppm DM; Ca = calcium content of storage roots, ppm DM; Mg = magnesium content of storage roots, ppm DM. Introdução Cultivo em pequena escala Cultura marginal – ganho extra Pouco uso de tecnologia e sem orientação profissional Cultivo empírico Baixos índices de produtividade Baixa qualidade dos produtos Composição e uso Alimento energético (Quadro 5) Ao ser colhida, apresenta cerca de 30% de MS 85% de carboidratos Maior teor de matéria seca, carboidratos, lipídios, cálcio e fibras que a batata Mais carboidratos e lipídios que o Inhame Mais proteína que a mandioca. Durante o armazenamento, parte do amido se converte em açucares solúveis, atingindo de 13,4 a 29,2% de amido e de 4,8 a 7,8 % de açucares totais redutores (Miranda et al, 1995). Vitaminas A e B Produção X Produtividade Evolução no sistema de produção 6° lugar entre as hortaliças mais plantadas no Brasil 500.000 t/ano 48.000 hectares Panorama mundial Cultivada em 111 países Ásia - 90% da produção China > produtor= 100 milhões de t África - 5% 2% - países industrializados como os EUA e Japão. (Woolfe, 1992; FAO, 2001) A batata-doce é cultivada – desde latitude de 42 ºN até 35 ºS, desde o nível do mar até 3000 m de altitude. Climas diversos: Cordilheiras dos Andes; em regiões de clima tropical, como o da Amazônia; temperado, como no do Rio Grande do Sul e até desértico, como o da costa do Pacífico. Uganda Milhões de hectares de terras foram arrendadas em alguns dos países mais pobres da África para cultivar frutas e legumes para os países ricos. Foto: Francois Xavier Marit / AFP / Getty Images Rusticidade Adapta-se melhor em áreas tropicais = > proporção de populações pobres Cultura rústica Grande resistência a pragas Pouca resposta à aplicação de fertilizantes Cresce em solos pobres e degradados. Comparada ao arroz, banana, milho e sorgo, é mais eficiente em quantidade de energia líquida produzida /área/tempo. Produz grande volume de raízes/ciclo curto/custo baixo, durante o ano inteiro. 7° lugar - volume de produção mundial 15° lugar - valor da produção ( baixo custo de produção) Produtividade brasileira 14 t/ha R$3400/ha ou US$1300 (tecnologia)= 22 t/ha (1.100 caixas/ha) R$9,50/cx= retorno do triplo do capital investido / 4 a 5 meses Tecnologia Brasil – cultiva-se em todas as regiões Qualidade do produto Aumenta aceitação Aumenta o poder de barganha no momento da comercialização Sul e Nordeste Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná, Pernambuco e Paraíba Nordeste Importância social (alimento energético, vitaminas e proteína) População mais carente e melhor clima Produtividade é mais baixa Região Área plantada (ha) Produtividade (t/ha) Norte 41.999 11,9 Nordeste 19.527 9,3 Sudeste 5.454 16,4 Sul 16.362 13,3 163 16,9 Centro-Oeste Estados Área plantada (ha) Produtividade (t/ha) AM 399 21,67 ES 175 21,09 SC 1658 17,87 IBGE,2010 Cultura Resistência à seca Fácil cultivo – rudimentar Sem fertilizantes, agrotóxicos ou irrigação. Baixo custo de produção – demanda menos fertilizantes, irrigação e mão-de-obra. Permite colheita prolongada – não há momento específico de colheita Ciclo perene Colheita pode ser parcelada, antecipada, ou retardada, Desvantagens É de “difícil” preparo Descascada, picada e cozida Tem aparência “ruim” Tortuosidade das raízes Torrões, pedras e fendas do solo. Orifícios e galerias Larvas de insetos Nematóides Tiririca Altos teores de produtos fenólicos Aumentam a resistência a pragas Escurecimento da polpa quando exposta ao ar Desvantagens Forma manchas – produz látex que se fixa facilmente na pele e em tecidos - de difícil remoção. Formação de gases - possui um inibidor da digestão que reduz a ação de enzimas digestivas como a tripsina e quimiotripsina (Ryan, 1981). O prolongamento do tempo de digestão favorece a fermentação dos alimentos no trato intestinal. É pouco valorizada – Exportação rara Consumida por famílias de baixa renda - meio rural. Raramente é citada como ingrediente em livros de receitas. Vantagens Baixo IG – Índice glicêmico Libera a glicose de forma gradual Alimento dos atletas Louisiana Agricultural Experiment Station, em 1981 - Variedade Beauregard Embrapa – Programa Biofort = padrão proteico de suplementos vendidos até pouco tempo no exterior para controle da glicose no sangue de portadores do distúrbio Rica em Betacaroteno 25 a 50g suprem a necessidade diária de provitamina A Usos Cozida Frita -rodelas /palitos Substituta do trigo – pães e bolos Amido ou farinha Indústria de alimentos - fabricação de doce em pasta ou cristalizado polpa de batata-doce, açúcar e geleificante. Alimentação animal Produção de álcool Raízes Reserva ou tuberosa - constitui a principal parte de interesse comercial. Formam-se desde o início do desenvolvimento da planta, sendo facilmente identificadas pela maior espessura, pela pouca presença de raízes secundárias e por se originarem dos nós. Absorvente, responsável pela absorção de água e extração de nutrientes do solo. As raízes absorventes se formam a partir do meristema cambial, tanto nos nós, quanto nos entrenós. São abundantes e altamente ramificadas, o que favorece a absorção de nutrientes Pele/Casca/Polpa - roxo, salmão, amarelo, creme ou branco Roxo - antocianina Laranja - betacaroteno QUEBRA DA DOMINÂNCIA APICAL As raízes tuberosas – desenvolvem gemas vegetativas que se formam a partir do tecido meristemático localizado na região vascular, quando a raiz é destacada da planta ou quando a parte aérea é removida ou dessecada. As primeiras gemas e o maior número delas surgem nas extremidades . Caule O caule (rama), pode ser segmentado e utilizado como ramasemente As ramas-semente emitem raízes em tempo curto – 3 a 5 dias Dependem da temperatura e da idade do tecido . Mais rápido Temp. elevada Ramas novas Paredes menos lignificadas Maior n° de células meristemáticas Menor tempo para ocorrer o processo de totipotência Propagação a) Batatas - em promover a brotação de batatas selecionadas, utilizando-se posteriormente estas brotações inteiras, denominadas de mudas, ou segmentadas, denominadas de ramassemente Inverno muito rigoroso (túnel) Batatas de boa qualidade 80 cm em leiras 10 cm em canteiros Cobertas por 3 cm de solo Baixa umidade (não apodrecimento das batatas) 20 ramas de 30cm/raiz 1 ha = 300 kg de batatas com massa média de 200 g. Cont. Propagação b) Ramas-semente ou estacas de uma cultura em desenvolvimento Plantas matrizes – devem ficar em viveiros protegidos Ideal = 60 cm do ponteiro 6-8 entrenós (cerca de 30 cm) Matrizes devem ter 2 a 3 meses Ramas - selecionadas e tratadas com defensivos Partes mais novas (menos patógenos e mais vigor) Termoterapia Cultura de tecido meristemático Cont. Propagação c) cultivando-se uma área como viveiro de mudas Pesquisas Para obter um ha com 30.000 plantas são necessárias 6.000 plantas em viveiro de 2° ciclo 2.000 m2 (2° ciclo); 400 m2 (1° ciclo); Recontaminação – 3 ciclos Isolados dos campos de produção Enraizamento de folhas (Martin, 1982); Micropropagação in vitro (Love et al , 1987; Peters et al, 1989); Cultura de protoplasma seguida do encapsulamento dos embriões para se obter sementes sintéticas (Torres et al, 1999). Remoção das folhas das ramas-semente Se destacam da rama em alguns dias após o plantio e, como o enraizamento ocorre em três a cinco dias, não se justifica a execução de tal trabalho, embora as folhas se constituam superfície transpirante que favorece a desidratação das ramas. Embrapa (2003) The triple S system The triple S system Storage in Sand and Sprouting Fornece mudas para plantio em áreas com períodos longos de seca Clima e solo Temperatura média > a 24 ºc < 10 ºC, o crescimento da planta é severamente retardado Não suporta geada Pluviosidade anual média de 750 a 1000 mm (500 mm durante a fase de crescimento) 1ª semana após o plantio = a fase crítica de disponibilidade de umidade no solo preferencialmente arenoso, bem drenado, sem presença de alumínio tóxico, com pH ligeiramente ácido e com alta fertilidade natural. pH entre 4,5 e 5,5 = menor ocorrência de sarna (Streptomyces spp.). Atenção!!! Solos muito ácidos, geralmente têm níveis elevados de alumínio solúvel = calcário dolomítico. Cont. solo Boa drenagem Topografia Pouco declive= mecanizadas Relativamente acidentadas = leiras em nível Preparo do solo Evitar lençol freático pouco profundo ou sujeitos a longos períodos de encharcamento Formam raízes longas, denominadas de “chicote”. Leiras ou camalhões com 30 cm de altura, distanciadas de 80 cm Sulcador com dois bicos Arar e gradear antes Fertilizantes devem ser distribuídos nas linhas correspondente às leiras, antes da sua construção, de forma que os fertilizantes fiquem localizados na base das mesmas (Embrapa, 2003). Foto: João Bosco Carvalho da Silva Nutrição Sistema radicular muito ramificado = eficiente na absorção de nutrientes (P) raros os resultados positivos de adubação fosfatada (Breda Filho et al, 1966; Camargo et al., 1962; Camargo, 1951). Rotação com outras hortaliças NÃO aduba. Para uma produção de 30t/ha de raízes, extrai cerca de 129Kg/ha de N; 50kg/ha de P2O5 e 257Kg/ha de K2O (Miranda et al., 1987). Alta disponibilidade de N= intenso crescimento da parte aérea, em detrimento da formação de raízes de reserva. Deficiência de N= redução da fotossíntese, amarelecimento e queda das folhas basais. Adubação nitrogenada até os 45 dias (entrelaçamento das ramas). K, Ca e Mg Metade da dose no plantio e o restante aos 45 dias. Os nutrientes cálcio e magnésio são geralmente supridos através calagem com calcário dolomítico. da Solos com baixa fertilidade (cerrado) aplicar 10 a 20kg/ha de bórax. Matéria orgânica Promove o arejamento facilitando o crescimento lateral das raízes Ciclo relativamente longo, ocorre a liberação mais lenta dos minerais durante a decomposição da matéria orgânica mantendo um equilíbrio entre a formação de partes vegetativas e a acumulação de reservas. 20 a 30t/ha de esterco de gado Cultivares Variam - a cor da casca e polpa e formato Preferência popular variável/região Variedades locais - permuta entre produtores. Porteirinha – MG, a cultivar local, denominada de Paulistinha, atingiu 54,50 t/ha, para a colheita realizada aos 200 dias (Resende, 2000). Distrito Federal e contorno, a variedade Brazlândia roxa é a mais cultivada , produtividade média de 25t/ha (Miranda, 1989) Adaptabilidade da cultivar às condições climáticas da região Resistência a pragas e doenças ‘Beauregard’ Características de desenvolvimento da planta Tamanho das folhas - estreitas e recortadas Comprimento das ramas – longas > competição e dificultando os tratos culturais Posição das batatas – Próximas ou distantes da planta. Espessura da rama – Finas – menos suscetíveis ao ataque da broca-da-rama (Megastes pusialis) o Ø da rama é insuficiente para a lagarta formar os casulos. Cor da casca= da pele (não nota-se esfolamento). Lavadores mecanizados comumente utilizados para cenoura e batata. Ausência de defeitos – > valor comercial são as raízes lisas, retas, de formato alongado, ± 20 cm de comprimento e peso de ± 300g. Plantio Estaquia Manual Bengala Distribuição das ramas ao longo da leira Enterrar no mínimo 1/3 da rama Preparo das leiras Cont. plantio Falta de água – plantar lateralmente e na base das leiras Plantio mecanizado Tratos culturais Capina Manualmente, uma vez que não existem herbicidas registrados para essa cultura. Alta infestação de plantas daninhas Preparo do solo duas ou três semanas antes do plantio Emergência das plantas Eliminação com herbicidas não residuais de ação de contato ou sistêmico, que deve ser aplicado na véspera do plantio. Competição até 45 dias após plantio Clima Cultivar Preservar a leira na capina Tratos culturais Amontoa Reforma das leiras Escarifica o solo, tornando-o mais solto Veda as rachaduras do solo (raízes) Insetos-praga fazem a postura diretamente nas raízes, favorecendo a sua danificação. Uma única vez, alguns dias após a última capina Manual ou mecânica (sulcador) Antes do entrelaçamento das ramas Replantio Recomendada quando mais de 10% das ramas não vingarem. Consórcio Em pomares ou lavouras com plantas de porte alto, principalmente durante a fase de formação dessas plantas (Leal et al, 1996). Irrigação Irrigação 500 mm de lâmina de água/ciclo produtivo Primeira semana após o plantio Em termos práticos Duas vezes por semana, até os 20 dias Uma vez por semana, dos 20 aos 40 dias; e A cada duas semanas, após os 40 dias até a colheita (Miranda et al., 1995). A batata-doce possui um sistema radicular profundo (75 a 90cm) e ramificado Explora maior volume de solo e absorver água em camadas mais profundas do que a maioria das hortaliças. Colheita Definido por tamanho e peso da batata (300g). Antecipada Menor produtividade Retardada Maior dano por insetos, por permitir maior número de ciclos das pragas, além de se formarem raízes grandes e frequentemente mais defeituosas. Manual e mecanizada Lavagem Brasil SP = 90% da batata-doce é lavada Depende do solo Argiloso Arenoso Deve ser evitada, pois prejudica a conservação e aumenta as perdas devido ao ataque de patógenos. Correto Escovar as batatas para retirar a terra. Se lavar deve-se secá-las bem Se houver necessidade de armazenamento, as batatas não devem ser lavadas (Miranda et al., 1995). Manual ou mecanizada Pós-colheita Cura Venda por atacado 80 – 86 °C UR (85-95%)/ 4 – 7 dias Formando uma epiderme corticosa Perda de água Aumento no teor de açúcares http://www.worldcrops.org/crops/Sweet-potato.cfm Classificação e Embalagem Normas NÃO oficiais de padronização de tamanho: Extra A - 301 a 400g Lisas Sem defeitos Alongadas e uniformes Diâmetro entre 5 e 8cm Comprimento entre 12 e Extra B - 201 a 300g Especial – 151 a 200g Diversos – 80 a 150g ou maiores que 400g. A embalagem mais utilizada é a caixa tipo K, com capacidade para 24 a 26kg. Comercialização Volume de venda nos supermercados e nos atacadistas é pequeno. Falta produção programada ou organizada - cooperativas ou associações. O maior volume de vendas ocorre em mercados de periferia, como as feiras e quitandas Ciclo vicioso de baixa qualidade do produto, baixo valor pago ao produtor, pouco investimento, baixo nível tecnológico. Resistência a pragas e doenças Uma das hortaliças mais cultivadas em períodos quando não se utilizavam agrotóxicos; Presença de fitoalexinas, extraída pela primeira vez nesta planta, funcionavam como antibióticos naturais. Müller e Börger – 1940, citado por Woolfe (1992) Quando as raízes são danificadas por fungos patogênicos, tais como Ceratocystis fimbriata (Clark & Moyer, 1988) ou Fusarium solani (Wilson, 1973) ou então invadidas por brocas como Euscepes postfasciatus (Uritani et al. 1975), a planta reage ao ataque, produzindo uma variedade de sesquiterpenos que tornam o tecido vegetal amargo e com odor forte (Schneider et al., 1984). Controle da soqueira Ramas Pequenas batatas Pedaços de raiz podem originar novas plantas, constituindo a soqueira hospedam pragas e patógenos Controle manual difícil Herbicida Rotação de culturas Plantios sucessivos Aumentam a ocorrência de pragas e doenças Redução da produtividade. Intercalar com milho Deve ser evitado o plantio da batata-doce em seguida a uma leguminosa excesso de N provoca grande desenvolvimento vegetativo e pouca produção de batatas. Distúrbios Produção intensiva, ocorre maior oportunidade de ataque de pragas e doenças Reconhecimento precoce Maioria das pragas e doenças importantes causa danos às raízes, depreciando o produto Controle difícil Produto químico no solo tem implicações sérias, dos pontos de vista toxicológico, ambiental e econômico Cont. distúrbios O sistema de propagação vegetativo favorece a disseminação de pragas e doenças Crescem em contato com o solo ou próximo dele Os cortes e ferimentos facilitam a penetração de microorganismos; O teor de umidade dos tecidos é alto Formados durante o crescimento vegetativo da plantamãe Não são protegidos por estruturas das flores e dos frutos Não possuem mecanismos de "filtragem" de vírus (sementes verdadeiras). Produz compostos fenólicos, fenoloxidase, látex e fitoalexinas que evitam a proliferação ou colonização dos patógenos Danos maiores na fases de formação de mudas (viveiro) e de pós-colheita, quando são baixas as concentrações dessas substâncias de ação imunológica Mal-do-pé (Plenodomus destruens) Manchas, podridões e morte Necrose úmida, que anela o caule e interrompe a absorção de água e nutrientes. 5 a 10 cm acima do colo (não sistêmica). Na fase inicial, as plantas murcham e amarelecem. Plantas sobrevivem através das raízes adventícias Nas necroses mais velhas ou sob a pele das raízes atacadas - pontuações negras brilhantes que são frutificações do fungo. Fontes de inóculo Ramas contaminadas - infecções no coleto da planta - grande quantidade de esporos – respingos Incorporação dos restos da cultura Controle MIP Desinfecção de ramas com fungicida à base de Thiabendazole (Tecto ou similar) com imersão durante 5 min em uma solução contendo 0,5% do princípio ativo, (Lopes & Silva, 1991) Ramas-sementes retiradas das partes mais novas das plantas resultam em menor incidência de doença (Lopes & Silva, 1993). Dentre as cultivares mais conhecidas, a cultivar Princesa é a que possui maior nível de resistência ao ataque do fungo (Lopes & Miranda, 1989). Nanismo - SPFMV É causada por uma das várias raças do vírus “Sweet potato feathery mottle virus" que é mundialmente disseminado. Brasil - raça causadora do Nanismo (Di feo, 1989). Redução de toda a parte aérea da planta; folhas cloróticas e pequenas, ramas finas e entre-nós curtos. Cultura livre de vírus a produtividade pode dobrar MIP Isolamento de áreas superior a 90 m Nematóides Meloidogyne e Rotylenchulus são relatados como causadores de danos econômicos (Costilla, s.d). Brasil - M. incognita e M. javanica Ferimentos e rachaduras na batata Ferimentos minúsculos crescem de acordo com o crescimento da raíz tuberosa. Praticamente não reduz o crescimento – raízes adventícias As mini galhas são recobertas por tecidos da raiz e formado câmaras racham dificultando a identificação Controle Conhecer o histórico das áreas, evitando aquelas que tenham sido cultivadas com plantas suscetíveis como quiabo, feijão, tomate, alface e batata; Utilizar cultivares resistentes; Material sadio; Nematicidas nas áreas de viveiros; Fazer rotação de cultura com arroz, milho, cana ou outras gramíneas; Fazer cultivo de crotalária ou outras plantas antagônicas; Eliminar soqueiras. Desordens não infecciosas Fermentação – solo encharcado – formam etanol e acúmulo de CO2 Alta umidade Rachaduras Entumecimento de lenticelas – diminui o crescimento e forma-se tecidos entumecidos (bolhas) Raiz-chicote Nematóides Bactéria Streptomyces sp. Variações de temperatura Flutuações de umidade no solo Excesso de adubação nitrogenada Escaldadura – exposição à radiação solar por mais de 30 min. Coração duro - a raiz permanece dura após o cozimento. Ocorre quando as raízes são armazenadas à temperaturas baixas (1,5 ºC por um dia ou 10 ºC por 3 dias). Cont. desordens Decomposição interna - o tecido da raiz se torna esponjoso ou ocado. Solo (5 a 10 ºC) ou armazenamento por longo tempo em condições de baixa UR Mutações somáticas - são deformações, variegações e fasciação (ramas geminadas) Brotação prematura da raiz Excesso de N e/ou MO Excesso de irrigação Dano severo na rama principal Mal-do-pé Broca-da-rama Pragas Broca-da-raiz (Euscepes postfasciatus, Coleoptera, Curculionidae) - não voa!!! Broca-das-hastes (Megastes pusialis, Lepidoptera, Pyralidae) - danos severos Resistência da planta Antibiose Métodos biológicos Plantas sadias Cultivo de meristemas e indexadas para viroses Práticas culturais que favorecem o manejo de pragas Utilização de material de propagação isento de pragas A manutenção de sistemas individuais de produção de ramas sadias Tratamento de ramas Restabelecimento das leiras Escolha da área Antecipação da colheita Isolamento da cultura Destruição de soqueira Preparo do solo Rotação de culturas Adubação, correção da acidez, irrigação e capinas Utilização de agrotóxicos