Doses de fósforo no crescimento inicial do gergelim cultivado em

Doses de fósforo no crescimento inicial do gergelim cultivado
em solução nutritiva
Fernando dos Santos Araújo1, Shara Regina dos Santos Borges2, Givanildo Zildo da Silva3,
1
4
Luan Henrique Barbosa de Araújo e Ewerton José de Medeiros Torres
1
Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de Pós-graduação em Ciências Florestais, Macaíba, RN, Brasil.
([email protected]; [email protected]) 2Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária da Universidade de
Brasília, Programa de Pós-graduação em Agronomia, Brasília, DF, Brasil. ([email protected]) 3Universidade Federal da Paraíba,
Programa de Pós-graduação em Agronomia, Areia, PB, Brasil. ([email protected]) 4Universidade Federal da Paraíba,
Programa de Pós-graduação em Ciências Agrárias. Bananeiras, PB, Brasil ([email protected])
Resumo - No semiárido do Nordeste brasileiro a cultura do gergelim (Sesamum indicum L.) tem se mostrado uma excelente
alternativa econômica para agricultores camponeses. Assim, objetivou-se com este trabalho avaliar o crescimento inicial do
gergelim BRS Seda cultivado em solução nutritiva com diferentes doses de fósforo (P). Foi instalado um experimento em
casa de cultivo protegido no Departamento de Solos e Engenharia Rural da Universidade Federal da Paraíba (DSER/UFPB),
em Areia-PB, em blocos casualizados com seis plantas por tratamento (doses). Avaliaram-se comprimento e massa seca da
parte aérea e da raiz principal, número de folhas, diâmetro do colo e teor de fósforo de plantas de gergelim cultivadas em
soluções nutritivas com 0,0, 15,5, 62,0 e 124,0 mg L-1 de P, aos 28 dias após o início dos tratamentos. Os dados foram
submetidos às análises de variância e regressão polinomial. As plantas submetidas à omissão de P (0,0 mg L-1) exibiram
sintomas severos de deficiência nutricional e não conseguiram completar seu ciclo de vida. Com a elevação das doses,
houve aumento linear dos teores de P nos tecidos da planta e de todos os parâmetros de crescimento avaliados, contudo, não
foram obtidos valores de máxima eficiência, pois as plantas responderiam a doses maiores que as estudadas.
Palavras-chave: Sesamum indicum, adubação, macronutriente, hidroponia.
Phosphorus doses on the initial growth of sesame cultivated
in nutrient solution
Abstract - In semi-arid of brazilian Northeast the culture of sesame (Sesamum indicum L.) has been shown an excellent
economical alternative for peasant farmers. So, the aim of this study was to evaluate the initial growth of BRS Silk sesame
cultivated in nutrient solution with different phosphorus doses (P). The experiment was conducted in protected
environment at the Department of Soil Science and Rural Engineering of the Federal University of Paraiba, Areia-PB,
adopting the experimental design of randomized blocks with six plants per treatment (doses). At 28 days after initiation of
treatment were evaluted length and dry mass of taproot and aerial part, number of leaves, stem diameter, as well as, dry
biomass and P content of root and aerial part of plants cultivated in nutritive solutions with 0.0, 15.5, 62.0 and 124.0 mg.L-1 of
P. The data were submitted to the variance analyzes and polynomial regression. The plants submitted the failure to P (0.0
mg.L-1) showed severe symptoms of nutritional deficiency and failed to complete your life cycle. With the increasing doses,
was a linear increase in P levels in the plant tissues and all growth parameters evaluated, however, were not obtained
maximum efficiency values, because the plants would respond to higher doses than those studied.
Keywords: Sesamum indicum, manuring, macronutrient, nutritional deficiency.
Introdução
O gergelim (Sesamum indicum L.) é uma planta anual
herbácea que possui ampla adaptabilidade em regiões de
clima quente, com bom nível de tolerância à seca (Beltão et
al., 2009). Na região Nordeste do Brasil, o gergelim vem
ganhando destaque por representar uma cultura de grande
potencial econômico (Alves, 2013), pois fornece matériaprima para diversos produtos de diferentes áreas como a
gastronomia, biocombustíveis, cosméticos, medicamentos e
defensivos agrícolas (Santana et al., 2013).
É uma cultura que se insere tanto nos tradicionais
sistemas de cultivo como na agricultura sustentável e
orgânica, podendo ser usada em rotação, sucessão e
consórcios com outras culturas (Beltão et al., 2009). De
acordo com o mesmo autor, representa uma excelente opção
agrícola para o pequeno e médio produtor, pois exige
práticas agrícolas simples e de fácil assimilação.
Nas condições edafoclimáticas do semiárido nordestino,
o gergelim é facilmente cultivado e obtém ótima produção a
um custo relativamente baixo (Beltrão, 2001), no entanto,
para que a planta possa expressar todo seu potencial
produtivo é necessário, além de condições climáticas
favoráveis, que as suas necessidades nutricionais sejam
supridas adequadamente.
Os nutrientes minerais possuem funções essenciais e
específicas no metabolismo das plantas, sendo que as
espécies vegetais normalmente diferem na exigência
nutricional, as quais devem ser conhecidas para uma melhor
exploração (Benedetti, et al., 2009). Assim, quando um dos
Tecnol. & Ciên. Agropec., João Pessoa, v.8, n.2, p.41-47, jun. 2014
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nutrientes essenciais não está presente em quantidades
satisfatórias, ou em casos de combinações químicas que são
pobremente absorvidas, essa deficiência gera anomalias
devido a alterações no metabolismo vegetal (Epstein &
Bloom, 2006). Esses distúrbios são característicos para cada
nutriente, sendo relacionados às funções que este
desempenha na planta.
Em casos de deficiência de fósforo (P), por exemplo, há
uma diminuição generalizada do crescimento, as folhas mais
velhas e o caule das plantas mostram, a princípio, uma
coloração verde escuro azulado ou arroxeado (Malavolta,
1989). Isso se deve ao fato de que o P é um nutriente essencial
bastante requerido pelas as plantas, pois todos os processos
metabólicos que envolvam gasto de energia como, a
absorção de nutrientes e a formação dos diferentes órgãos da
planta, por exemplo, têm participação direta ou indireta
desse nutriente (Frandoloso, 2006).
O diagnóstico de problemas nutricionais mediante a
observação de sintomas tem grande importância prática
porque permite tomar decisões rápidas no campo para sanar
as deficiências, assim a identificação e a caracterização dos
sintomas de deficiências nutricionais são básicas para
corrigir a carência de nutrientes e consequentemente
aumentar a produção (Naiff, 2007).
Experimentos clássicos com doses crescentes de
fertilizantes têm sido utilizados para estimar o ponto de
máxima eficiência, assim como a exigência nutricional de
acordo com cada fase de desenvolvimento da cultura. Tais
resultados fomentam a utilização de adubos minerais de
forma adequada, pois permite que seja atingida a máxima
produtividade (Teixeira, 2000).
Vários estudos sobre adubação da cultura do gergelim
foram realizados por Beltrão et al. (2001), entretanto, pouco
se sabe sobre seus efeito sobre o crescimento inicial da
cultura, sobretudo, em ambiente controlado. Assim, diante
da necessidade de estudos neste aspecto, objetivou-se com
este trabalho avaliar o crescimento inicial do gergelim BRS
Seda cultivado em solução nutritiva com doses crescentes de
fósforo.
Material e Métodos
O experimento foi conduzido em ambiente protegido no
Departamento de Solos e Engenharia Rural, do Centro de
Ciências Agrárias da Universidade Federal da Paraíba em
Areia-PB no período de 25/07 a 30/08/2010.
Inicialmente, 100 sementes de gergelim da cultivar BRS
Seda foram colocadas para germinar em bandejas de
polietileno preenchidas com areia lavada e umedecida com
água destilada. Aos sete dias após a semeadura, as plântulas
mais vigorosas e com o mesmo padrão de desenvolvimento
foram transferidas para recipientes de plástico retangulares
revestidos com papel alumínio contendo solução nutritiva
formulada com as seguintes doses de fósforo: 0,0, 15,5, 62,0
e 124,0 mg.L-1 constituindo-se os tratamentos (Tabela 1).
42
Tecnol. & Ciên. Agropec., João Pessoa, v.8, n.2, p.41-47, jun. 2014
Tabela 1. Composição das soluções nutritivas estoques de
acordo com Hoagland & Arnon (1950) e das soluções com
diferentes concentrações de fósforo.
-1
Fonte
Solução Concentração de Fósforo (mg.L )
estoque
0,0
15,5
62,0 124,0
-1
Mol.L
1
KNO3
Ca(NO3)24H2O 1
0,5
MgSO47H2O
1
NH4NO3
1
NH4H2PO4
Fe-EDTA(1)
(2)
Micronutrientes -
6,0
4,0
2,0
1,0
0,0
2,0
2,0
mL.L-1
6,0
6,0
4,0
4,0
2,0
2,0
1,7
0,0
0,5
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
6,0
4,0
2,0
0,0
4,0
2,0
2,0
(1)
Solução de Fe-EDTA: Dissolver 29,5 g de EDTA em cerca de 700 mL de
água destilada. Em seguida, dissolver 24,9 g de FeSO4.7H2O na solução de
EDTA. Arejar por uma noite e completar o volume para um litro.
(2)
Solução de micronutrientes sem ferro: Dissolvido para um litro, em água
destilada, 2,86 g de H3BO3; 1,81 g de MnCl24H2O; 0,22 g de ZnCl2; 0,08
g de CuSO4.5H2O; 0,02 g de H2MoO4.H2O.
A solução nutritiva foi preparada com água destilada,
sendo arejada continuamente por meio de aerador e renovada
a cada sete dias e, sempre que necessário, o volume da
solução dos recipientes foi completado com água destilada.
O controle do pH da solução foi realizado na instalação do
experimento e monitorado a cada 2 dias, sendo corrigido
para a faixa de 5,5 a 6,5, adicionando-se hidróxido de sódio
-1
(NaOH) 1 mol.L .
Aos 28 dias após o início dos tratamentos foram avaliados
as seguintes variáveis respostas: Comprimento da parte
aérea e da raiz principal - mensurado com auxílio de uma
régua graduada em milímetros, sendo os resultados
-1
expressos em centímetros por planta (cm.planta ); número
folhas: contagem das folhas desenvolvidas e expressa em
-1
folhas por planta (folhas.planta ); diâmetro do colo mensurado com auxílio de um paquímetro digital e expresso
-1
em milímetros por planta (mm.planta ); biomassa seca
radicular e da parte aérea - as plantas foram seccionadas em
raiz e parte aérea, acondicionadas em sacos de papel e
colocadas em estufa com circulação forçada de ar regulada a
temperatura constante de 65 ºC até atingir peso constante.
Em seguida, foram pesadas em balança analítica com
precisão de 0,001 g, sendo os resultados expressos em
-1
gramas por planta (g.planta ); teor de fósforo radicular e da
parte aérea - realizado de acordo com metodologia proposta
por Bataglia et al. (1983) e expresso em gramas por
-1
quilograma (g.kg ); avaliação visual - observou-se de forma
geral os aspectos físicos das plantas, verificando-se
diferenças de tamanho, coloração e integridade dos tecidos
de todos os órgãos.
Os tratamentos foram dispostos em blocos casualizados,
sendo quatro tratamentos (doses) distribuídos em quatro
blocos com seis plantas por tratamento. Os dados foram
testados quanto à normalidade e, em seguida, submetidos à
análise de variância e regressão polinomial, utilizando-se o
software ASSISTAT versão 7.6 (UFCG).
Resultados e Discussão
Por meio da observação visual, verificou-se que as
plantas de gergelim BRS Seda cultivadas na dose de 0,0
mg.L-1 de P (omissão de P) apresentaram tamanho inferior às
demais e, além disso, exibiram sintomas de deficiência
nutricional como caule descolorido, clorose generalizada
com bordas necróticas nas folhas mais velhas e folhas jovens
com coloração verde opaco e levemente murchas (Figura
1A), além de raízes escuras com sinais de necrose.
Segundo Malavolta (1989), tais características podem ser
sintomas de deficiência de P que ocorrem devido a esse
nutriente ser essencial e altamente móvel na planta, ou seja, a
carência deste elemento induz a utilização do P não
metabolizado das folhas mais velhas, sendo redistribuído
para os órgãos mais novos cujo crescimento cessa quando
acaba tal reserva.
De acordo com Beltrão et al. (2001), as plantas de
gergelim com deficiência de P, em condições de campo,
podem exibir sintomas parecidos como, folhas adultas
apresentando coloração verde escuro e folhas jovens com
coloração verde-cinzenta e bordas necrosadas. Sintomas
semelhantes também foram descritos por Lobo et al. (2012)
em plantas de amendoim com deficiências de P, as quais
apresentaram desenvolvimento inibido, pontos necróticos
nas folhas mais velhas e folhas mais novas com coloração
verde opaco.
As plantas cultivadas nas doses de 15,5, 62,0 e 124,0
-1
mg.L de P apresentaram o mesmo padrão visual de
desenvolvimento, com a formação de folhas de coloração
verde uniforme, turgidas, sem sinais de necrose. O caule
apresentava-se com coloração verde claro e as raízes
esbranquiçadas sem sinais de dano (Figuras 1B, 1C e 1D).
A análise de variância na Tabela 2 mostrou que os dados
de comprimento da raiz primária e da parte aérea, o diâmetro
do colo e o número de folhas das plantas de gergelim
cultivadas em diferentes doses de P ajustaram-se apenas o
modelo de regressão linear (p<0,001).
Tabela 2. Resumo da análise de variância para o comprimento da
parte aérea (CPA) e raiz principal CRP), diâmetro do colo (DC) e
número folhas (NF) de plantas de gergelim cv. BRS Seda cultivado
em solução nutritiva com doses crescentes de P.
Fonte de
variação
GL
Doses de P
Linear
Quadrática
Cúbica
Blocos
Resíduo
3
1
1
1
3
9
CV (%)
Quadrados Médios
CRP
820,020
2.257,812 **
182,250 ns
19,998 ns
56,520 ns
89,812
22,38
CPA
863,062
2.300,512 **
232,562 ns
56,112 ns
73,062 ns
80,729
31,13
DC
NF
90,892
116,500
255,398 ** 312,050 **
13,950 ns
30,250 ns
ns
3,328
7,200 ns
9,744 ns
10,166 ns
6,765
10,444
32,7
26,17
**significativo 1%, *significativo 5% e ns não significativo, pelo teste F
Figura 1. Plantas de gergelim BRS Seda cultivadas em
solução nutritiva com 0,0 (A), 15,5 (B), 62,0 (C) e 124,0 (D)
mg.L-1, de P aos sete dias após o início dos tratamentos.
Tecnol. & Ciên. Agropec., João Pessoa, v.8, n.2, p.41-47, jun. 2014
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Os valores de comprimento da parte aérea e da raiz
primária das plantas apresentaram crescimento linear
(Figura 2). Dessa forma, verifica-se que as doses aplicadas
não foram suficientes para encontrar o comprimento
máximo, demonstrando que as plantas responderiam à doses
-1
maiores que as testadas. A cada 1,0 mg.L de P aplicado na
solução, a parte aérea e a raiz principal das plantas cresceram
cerca de 0,22 cm durante o período, sendo a dose de P mais
-1
elevada (124,0 mg.L ) quem promoveu os maiores valores
estimados em 35,2 e 35,5 cm de comprimento da parte aérea
e raiz, respectivamente.
A
Figura 3. Número de folhas (A) e diâmetro do colo (B) de
plantas de gergelim cv BRS seda cultivadas em solução
nutritiva com doses crescentes de P aos 28 dias após o início
dos tratamentos.
Figura 2. Comprimento da raiz principal (A) e da parte aérea (B)
de plantas de gergelim BRS seda cultivadas em solução nutritiva
com doses de fósforo aos 28 dias após o início dos tratamentos.
O diâmetro do colo e número de folhas também
apresentaram progressão linear com a elevação das doses de
P, não sendo encontrados valores máximos (Figura 3). As
plantas submetidas à dose de P mais elevada apresentaram
número de folhas e diâmetro do colo superiores as demais
sendo, respectivamente, 5,0 e 4,5 vezes maiores que o
tratamento com omissão de P.
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Tecnol. & Ciên. Agropec., João Pessoa, v.8, n.2, p.41-47, jun. 2014
Verifica-se no resumo da análise de variância (Tabela 3)
que a biomassa seca radicular e da parte aérea ajustaram-se
apenas ao modelo de regressão linear, porém, para o teor de
fósforo radicular e da parte aérea ajustaram-se tanto ao
modelo linear quanto ao quadrático.
Na Figura 4 estão apresentados os resultados observados
para a biomassa seca de plantas de gergelim, na qual
constata-se que, de acordo com a linha de tendência ajustada
aos dados observados, a biomassa seca radicular e da parte
aérea apresentou aumento linear. Na maior dose testada
foram obtidos os maiores valores que foram estimados em
0,60 e 2,30 g.planta-1, respectivamente (Figura 4). Porém,
esses valores tendem a aumentar se forem aplicadas doses
superiores.
Tabela 3. Resumo da análise de variância para a biomassa
seca radicular (BSR) e da parte aérea (BSPA) e teor de
fósforode radicular (TPR) e da parte aérea (TFPA) plantas de
gergelim cv. BRS Seda cultivadas em solução nutritiva com
doses crescentes de P.
Quadrados Médios
Fonte de
variação
GL
Doses de P
Linear
Quadrática
Cúbica
Blocos
Resíduo
3
1
1
1
3
9
CV (%)
BSR
BSPA
TPR
TPPA
0,252
0,607**
0,117 ns
0,032 ns
0,268 ns
0,261
3,418
8,764**
1,488 ns
0,000 ns
0,704 ns
0,535
1,193
3,444**
0,050**
0,084**
0,000 ns
0,000
1,038
3,049**
0,065**
0,001ns
0,002ns
0,001
29,47
33,24
3,89
5,12
De acordo com a Figura 5, o teor de fósforo radicular e da
parte aérea do gergelim aumentou linearmente à medida que
se elevou as doses de P. Comportamentos semelhantes
também foram observados por Silva et al. (2011) em feijão
caupi, pois, com a elevação das doses de P houve aumento
dos teores de P na planta, além de correlação positiva entre a
maior concentração de P nos tecidos da planta e o máxima
crescimento e produção de grãos.
**significativo ao nível de 1% de probabilidade (p<0,01),
*significativo ao nível de 5% de probabilidade (p≤0,05) e ns não
significativo (p>0,05), pelo teste F
Figura 5. Teor de fósforo radicular (A) e da parte aérea (B)
de plantas de gergelim cv BRS seda cultivadas em solução
nutritiva com doses crescentes de P aos 28 dias após o início
dos tratamentos.
Figura 4. Biomassa seca radicular (A) e da parte aérea (B) de
plantas de gergelim cv BRS Seda cultivadas em solução nutritiva
com doses de P aos 28 dias após o início dos tratamentos.
Vale ressaltar que, de maneira geral, houve inibição
generalizada no crescimento das plantas cultivadas sob
omissão de P em relação aos tratamentos que o receberam.
Tais resultados confirmam a teoria de Lopes (2006) o qual
descreve que o primeiro sinal de “fome de fósforo” é o
desenvolvimento subnormal de toda a planta.
Tecnol. & Ciên. Agropec., João Pessoa, v.8, n.2, p.41-47, jun. 2014
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Sintomas semelhantes também foram descritos por Puga
et al. (2010), trabalhando com chicória (Cichorium endivia
L.) e Avalhães et al. (2009) com repolho (Brassica oleracea
var. Capitata) os quais descreveram que a omissão de P
também provocou redução do crescimento das plantas,
afetando a altura, o número de folhas e a área foliar em
relação ao tratamento com P. Trabalhando em condições de
campo, Beltrão et al. (2001) observaram que as plantas de
gergelim com deficiência de P não emitem ramificações e
também apresentam caules finos, porte baixo e área foliar
reduzida.
Conclusões
1. Na ausência de P, as plantas exibiram sintomas de
deficiência nutricional e não conseguiram completar seu
ciclo de vida.
2. Houve aumento no comprimento e na biomassa seca da
raiz e da parte aérea, assim como no diâmetro do colo e no
número de folhas das plantas com a elevação das doses de P
no seu estágio inicial de desenvolvimento, contudo, não
foram suficientes para que fossem encontrados valores
máximos.
3. O teor de P nos tecidos da planta aumentou à medida
que se elevou as doses de P na solução nutritiva.
Agradecimentos
Ao Departamento de Solos e Engenharia Rural do Centro
de Ciências Agrárias da Universidade Federal da Paraíba
pelo apoio na realização do experimento.
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