DISPONIBILIDADE DE FÓSFORO E CRESCIMENTO DE PLANTAS DE PINHÃO MANSO Leandro Mariano Da Silva1(IC), Ricardo Felicio1(IC), Vitor Alves Amorim1(IC), Frederico Da Costa Mendes Silva1(IC), Patrícia Sousa Da Silveira1(PG), Fábio Santos Matos1(PQ). 1Universidade Estadual de Goiás (UEG), Campus de Ipameri-GO, Rodovia: GO 330, Km 241 Anel Viário s/n, Ipameri-GO, CEP: 75780-000, E-mail: [email protected] Resumo: o presente estudo tem como objetivo avaliar o efeito da adubação fosfatada no crescimento de plantas de pinhão manso. O experimento foi conduzido no campo experimental da Universidade Estadual de Goiás, Campus Ipameri. Foram utilizadas plantas de pinhão manso que foram implantadas em outubro de 2014 no espaçamento 4x2 m em sistema irrigado. O experimento foi montado em blocos casualizados em arranjo fatorial 5x2 com cinco doses de fósforo (0, 75, 150, 225 e 300 Kg ha-1), em dois anos de avalições (2015 e 2016) com duas repetições por parcela. As avaliações foram realizadas no mês de março de cada ano com análise das seguintes variáveis: Altura de planta, número de folhas, diâmetro do caule, diâmetro de copa, concentrações de clorofila e carotenoides totais, número de estômatos nas epidermes abaxial e adaxial, teor de fósforo foliar. De maneira geral a adubação fosfatada proporcionou um incremento significativo em todas as variáveis de crescimento, principalmente no segundo ano de avaliação. O incremento na adubação fosfatada eleva a produtividade, alcançando o máximo na dose de 214 kg ha -1 ano-1 de P2O5. O pinhão manso pode ser considerada uma espécie responsiva à adubação fosfatada. Palavras-chave: Adubação. Produtividade. Biodiesel. Introdução O aumento de gases que intensificam o efeito estufa na atmosfera terrestre em decorrência de ações antrópicas como queima de combustíveis fósseis e usos do solo, tem comprometido os recursos naturais e provocado eventos (seca, inundações e aumento de temperatura da superfície terrestre) que comprometem as civilizações. A produção de biocombustível a partir da exploração comercial de espécies energéticas torna-se opção viável e sustentável para substituição parcial e/ou total de combustíveis fósseis. O programa nacional de produção e uso do biodiesel é alicerçado na soja que destaca-se como a principal oleaginosa destinada a produção de biodiesel. Para maior segurança da cadeia produtiva e geração de riqueza em diferentes regiões da federação, é necessário diversificar a matéria prima cultivando várias oleaginosas e, dentre estas, destaca-se o Pinhão Manso (ARRUDA et al., 2013). Segundo FREIRE, et al., (2011) o pinhão manso apresenta algumas vantagens como à tolerância ao estresse hídrico e adaptação às condições adversas, porém, para uma maior produtividade é necessário uma atenção redobrada com relação à adubação, manejo de irrigação e uniformidade de maturação. O pinhão manso (Jatropha curcas L.) é uma espécie perene e monóica, que pertence à família Euforbiácea, a mesma da mamona (Ricinus sp.), mandioca (Manhiotsp.) e seringueira (Hevea spp.) (LAVIOLA e DIAS, 2008). A semente de pinhão manso contém de 30 a 40 % de óleo que pode ser convertido em biodiesel (PARAWIRA, 2010). O óleo produzido pelas sementes do pinhão manso possui alto teor de ácido oleico, resultando em biodiesel com boa estabilidade para comercialização em regiões de clima temperado e tropical (MARTINS et al., 2010). O pouco conhecimento agronômico disponível limita a exploração comercial do pinhão manso, pois não há um consenso na literatura a respeito de práticas agronômicas básicas e o manual de adubação para a cultura ainda não está disponível. Segundo SAIKAEW et al., (2014) e MATOS et al., 2014, as informações sobre fertilizantes para melhorar o rendimento do pinhão manso são muito escassas, a recomendação utilizada é baseada em espécies da mesma família como a mandioca e mamona. Grande parte dos estudos desenvolvidos com adubação limita-se apenas ao nitrogênio, ficando os demais macro e micronutrientes sem adequada recomendação. O fósforo é um nutriente essencial para as plantas, pois faz parte de compostos e reações vitais da planta e na sua ausência a planta não consegue completar seu ciclo de vida (ALMEIDA JUNIOR et al., 2009). Segundo FREIBEGER et al., (2014), a falta da adubação fosfatada para o crescimento inicial do pinhão manso é tão limitante quanto a ausência simultânea da adubação e correção do solo, e que a dose indicada para o crescimento inicial do pinhão manso é de 57 mg dm-3 P. Segundo LIMA et al., (2011), a adubação fosfatada favoreceu o crescimento de raízes e área foliar e proporcionou um aumento no teor de macronutrientes, exceto o cálcio. MATOS et al., (2014), observaram que a aplicação de 40 gramas por planta não influenciou no crescimento vegetativo e na produção de sementes. Diante do exposto, o presente estudo tem como objetivo avaliar o efeito da adubação fosfatada no crescimento de plantas de pinhão manso. Material e Métodos O experimento foi conduzido no campo experimental da Universidade Estadual de Goiás, Campus Ipameri (17067’90” S, 48019’59” W e altitude de 805 m), Ipameri, Goiás, Brasil. É uma região de clima tropical com inverno seco e verão úmido (AW), de acordo com a classificação de Köppen. Há duas estações bem definidas: a chuvosa, que vai de outubro a abril, e a seca, que vai de maio a setembro. O solo é classificado como latossolo vermelho-amarelo (EMBRAPA SOLOS, 2013). Antes da adubação amostras de solo foram coletadas na camada de 0 a 20 cm, para determinação dos atributos químicos do solo. Os resultados foram: pH em CaCl2 = 4,9; matéria orgânica = 3,9 dag kg-1; P-Mehlich = 13,2 mg dm-3; K-Mehlich = 103 mg dm-3; Al = 0,1 cmolc dm-3; H + Al = 3,4 cmolc dm-3; Ca = 3,4 cmolc dm-3; Mg = 0,9 cmolc dm-3; saturação de bases = 57,29%. Não houve necessidade de aplicação de calcário. Em todas as parcelas do experimento foram realizadas cinco aplicações de 5 g de cloreto de potássio e 5 g de ureia, totalizando 25 g por planta-1 ano-1. Foram utilizadas plantas de pinhão manso que foram implantadas em outubro de 2014 no espaçamento 4x2 m em sistema irrigado. O experimento foi montado em blocos casualizados em arranjo fatorial 5x2 com cinco doses de fósforo (0, 75, 150, 225 e 300 Kg ha-1), em dois anos de avalições (2015 e 2016) com duas repetições por parcela. O superfosfato triplo foi utilizado como fonte de fósforo (P2O5), as doses de fósforo foram parceladas em cinco aplicações por ano. As avaliações foram realizadas no mês de março de cada ano com análise das seguintes variáveis: Altura de planta, número de folhas, diâmetro do caule, diâmetro de copa, concentrações de clorofila e carotenoides totais, número de estômatos nas epidermes abaxial e adaxial, teor de fósforo foliar. Os dados foram submetidos ao teste de F e quando significativos, ao teste de regressão a 5% de probabilidade. Todas as análises estatísticas foram realizadas utilizando o software SISVAR 5.3 (FERREIRA, 2011). Resultados e Discussão O pinhão manso apresenta características ideais para produção de biodiesel, pelo alto teor de óleo de suas sementes, alta rusticidade e tolerância a condições adversas e baixa exigência nutricional, porém, a espécies encontra-se carente de informações científicas, principalmente em relação a adubação. O teor de fósforo (P) disponível no solo utilizado no experimento foi classificado como alto (ALVAREZ et al., 1999). A aplicação de P nesse solo influenciou a altura de planta e número de folhas apresentando comportamento quadrático para os dois anos de avaliação (figura 1). As maiores doses para se obter a maior altura de planta e o maior número de folhas foram 150 e 221 kg ha-1 ano-1 de P2O5, para o primeiro ano e 159 e 199 kg ha -1 ano-1 de P2O5, para o segundo ano, respectivamente. O ganho na altura de planta e número de folhas corrobora com resultados encontrados por FREIRE et al., (2011), onde verificaram que as doses de P aplicadas no solo proporcionaram aumentos, de forma quadrática, na altura das plantas e no número de folhas. Esses resultados estão coerentes com o papel preponderante do P, em relação ao crescimento da parte aérea, em razão de seu papel como transportador e transdutor de energia química, além de outras funções na planta (EPSTEIN e BLOOM, 2004). A altura da planta e o número de folhas são importantes indicadores da capacidade de sobrevivência da planta, uma vez que refletem o desenvolvimento radicular e capacidade de adaptação as condições adversas de campo. 320 2º Ano 1º Ano 2º Ano 1º Ano 300 500 400 260 240 300 220 200 200 Número de Folhas Altura de Planta (cm) 280 180 160 100 140 0 120 0 75 150 225 Doses de P2O5 (kg ha-1) 300 0 75 150 225 300 Doses de P2O5 (kg ha-1) Figura 1. Equações de regressão para altura de planta de pinhão manso avaliadas no primeiro ano (Y= 152,5750 + 0,2703x – 0,0009x2, R2= 0,993**) e no segundo ano (Y= 241,5250 + 0,3405x – 0,0011x2, R2= 0,997**), equações para número de folhas de plantas de pinhão manso avaliadas no primeiro ano (Y= 158,3403 + 0,5204x – 0,0014x2, R2= 0,97**) e no segundo ano (Y= 177,2586 + 2,4466x – 0,0070x2, R2= 0,96**) **= regressão significativa (p. 0,01). A aplicação de P também influenciou a densidade estomática abaxial e adaxial das folhas de pinhão manso, apresentando comportamento quadrático para os dois anos de avaliação (figura 2). As maiores densidades estomáticas Abaxial do primeiro ano (208,00) e do segundo ano (272) foram obtidas nas doses de 207 e 192 kg ha-1 ano-1 de P2O5, respectivamente. As maiores densidades estomáticas Adaxial do primeiro ano (163) e do segundo ano (216), foram obtidas nas doses de 225 e 224 kg ha-1 ano-1 de P2O5, respectivamente. Uma maior quantidade de estômatos por unidade de área foliar pode conferir as plantas uma alta adaptabilidade a ambientes secos ou de pouca disponibilidade de água (DE OLIVEIRA e MIGLIORANZA, 2014). Em trabalho com seringueira DINIZ et al., (2010), também verificaram aumento da densidade estomática utilizando fósforo e micorrizas. 260 2º Ano 1º Ano 350 2º Ano 1º Ano 240 220 300 200 180 250 160 200 140 120 150 Densidade Estomática Adaxial (mm2) Densidade Estomática Abaxial (mm2) 400 100 100 80 0 75 150 225 300 0 Doses de P2O5 (kg ha-1) 75 150 225 300 Doses de P2O5 (kg ha-1) Figura 2. Equações de regressão para densidade estomática Abaxial de plantas de pinhão manso avaliadas no primeiro ano (Y= 152,4216 + 0,6784x – 0,0019x2, R2= 0,977*) e no segundo ano (Y= 177,0078 + 1,13x – 0,0033x2, R2= 0,978**), equações de regressão para densidade estomática Adaxial de plantas de pinhão manso avaliadas no primeiro ano (Y= 97,1557 + 0,7239x – 0,0019x2, R2= 0,991**) e no segundo ano (Y= 151,0429 + 0,6512x – 0,0016x2, R2= 0,974**) *= regressão significativa (p. 0,05) **= regressão significativa (p. 0,01). O teor de P foliar apresentou comportamento linear nos dois anos de avaliação (figura 3), os teores de P aumentaram de acordo com o aumento das doses de adubo, alcançando 1,61 mg L-1, no primeiro ano e 1,90 mg L-1 no segundo ano, esse comportamento também foi encontrado por Lima et al., (2011), onde constataram que o teor de P foliar aumenta de acordo com a disponibilidade do nutriente no solo, além de favorecer a absorção de outros macronutrientes. O aumento do P é consequência direta da maior disponibilidade deste nutriente no solo e pela importância do P para a fisiologia da planta, principalmente em processos demandantes de energia como a absorção e assimilação do nitrogênio. A produtividade total de grãos apresentou comportamento quadrático para os dois anos de avaliação, ocorrendo um aumento significativo principalmente no segundo ano de avaliação (figura 3). A maior produção no primeiro ano (140,82 kg ha-1) ocorreu na dose de 208 kg ha-1 ano-1 de P2O5, e no segundo ano a maior produção (598 kg ha-1) ocorreu na dose de 214 kg ha-1 ano-1 de P2O5. Apesar da produtividade não ter sido tão expressiva na primeira avaliação, já que corresponde aos valores obtidos no primeiro ciclo reprodutivo, ficou evidente que as plantas de pinhão-manso responderam expressivamente a adubação fosfatada. No segundo ano de avaliação o incremento da dose de P aumentou à produção atingindo um máximo de 598 kg ha -1, de acordo a equação ajustada na dose de 214 kg ha-1 ano-1 de P2O5, Saraiva et al., (2013), verificaram que com a adição de P houve um aumento de 54,89% na produtividade do pinhão manso. O fósforo é um importante participante na transformação, estocagem e aquisição energética das plantas. Em relação às sementes não é diferente, pois o fósforo migra das folhas mais velhas para esses órgãos, já que as sementes, geralmente, são ricas em proteínas. Além disso, o trifosfato de adenosina (ATP) promove atividades metabólicas celulares através das enzimas, que se tornam maiores no período reprodutivo (Taiz e Zeiger, 2013). 800 2.4 700 2.0 600 1.8 500 1.6 400 1.4 300 1.2 200 1.0 Produção de Grãos (kg/ha-1) 2.2 Teor de P2O5 foliar (mg L-1) 2º Ano 1º Ano 2º Ano 1º Ano 100 0.8 0 0.6 0 75 150 225 300 0 75 150 225 300 Doses de P2O5 (kg ha-1) Doses de P2O5 (kg ha-1) Figura 3. Equações de regressão para teor de P2O5 foliar de plantas de pinhão manso avaliadas no primeiro ano (Y= 0,95 + 0,0022x, R= 0,989 **) e no segundo ano (Y=, 1,0653 + 0,0028x, R= 0,987**), equações de regressão para produção total de grãos de plantas de pinhão manso avaliadas no primeiro ano (Y= 93,8141 + 0,5384x – 0,0015x2, R2= 0,961**) e no segundo ano (Y= 430,8771 + 1,8942x – 0,0052x2, R2= 0,988**) **= regressão significativa (p. 0,01). Considerações Finais A adubação fosfatada apresenta melhores resultados no segundo ano de aplicação, com incremento em todas as variáveis de crescimento. O incremento na adubação fosfatada eleva a produtividade, alcançando o máximo na dose de 214 kg ha-1 ano-1 de P2O5. O pinhão manso pode ser considerada uma espécie responsiva à adubação fosfatada. Agradecimentos Ao CNPq, Universidade Estadual de Goiás e ao Grupo de pesquisa Fisiologia da Produção Vegetal. Referências ALMEIDA JÚNIOR, A. B.; OLIVEIRA, F. A.; MEDEIROS, J. F.; OLIVEIRA, M. K. T.; LINHARES, P. C. F. Efeitos de Doses de Fósforo no Desenvolvimento Inicial da Mamoneira. Revista Caatinga, Mossoró, v.22, n.1, p.217-221, 2009. ALVAREZ, V. H.; NOVAIS, R. F.; BARROS, N. F.; CANTARUTTI, R. B.; LOPES, A. S. (1999) Interpretação dos resultados das análises de solos. In: RIBEIRO, A. C.; GUIMARÃES, P. T. G.; ALVAREZ, V. H. Recomendações para o uso de corretivos e fertilizantes em Minas Gerais. 5ª aproximação. Viçosa, Comissão de Fertilidade do Solo do Estado de Minas Gerais. p.25-32. ARRUDA, R. L.; QUEIROZ, P. A.; COSTA, N. V.; SARAIVA, A. S.; ERASMO, E. A. L. Evaluation of the Initial Growth of Jatropha curcas L. under Different Doses of Phosphorus Applied to the Base. Journal of Biotechnology and Biodiversity, v.4, n.4, p.378-389, 2013. DE OLIVEIRA, E C; MIGLIORANZA, É. Densidade e distribuição estomática em mandioca Manihot esculenta Crantz cultivar IAC 576-70. Scientia Agropecuaria, v. 5, n. 3, p. 135-140, 2014. DINIZ, P. F. D. A.; OLIVEIRA, L. E. M. D.; GOMES, M. P.; CASTRO, E. M. D.; MESQUITA, A. C.; BONOME, L. T. D. S.; SILVA, L. D. Crescimento, parâmetros biofísicos e aspectos anatômicos de plantas jovens de seringueira inoculadas com fungo micorrízico arbuscular Glomus clarum. Acta Botanica Brasilica, 2010. EMBRAPA SOLOS. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Brasília-DF, 2013, 3 ed. 353p. EPSTEIN, E; BLOOM, A. J. Nutrição mineral de plantas: princípios e perspectivas. 2ªed. Londrina, Planta. 2004. 402p. FERREIRA, D. F. Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, v.35, n.6, p.1039-1042, 2011. FREIBERGER, M. B.; GUERRINI, I. A.; CASTOLDI, G.; PIVETTA, L. G. Adubação Fosfatada no Crescimento Inicial e na Nutrição de Mudas de Pinhão-Manso. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.38. n.1, p.232-239, 2014. FREIRE, E. A.; NASCIMENTO, N. V.; LIMA, V. L. A. Crescimento Inicial do Pinhão Manso Submetido à Adubação Fosfatada. Tecnologia & Ciência Agropecuária, João Pessoa, v.5, n.1, p.21-24, 2011. LAVIOLA, B. G.; DIAS, L. A. S. Teor e Acumulo de Nutrientes em Folhas e Frutos de Pinhão-Manso. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.32, p.1969-1975, 2008. LIMA, R. L. S.; SEVERINO, L. S.; GHEYI, H. R.; SOFIATTI, V.; ARRIEL, N. H. C. A. Efeito da Adubação Fosfatada Sobre o Crescimento e Teor de Macronutrientes de Mudas de Pinhão-Manso. Revista Ciência Agronômica, v.42, n.4, p.950-956, 2011. MARTINS, L. D.; TOMAZ, M. A.; AMARAL, J. F. T.; LAVIOLA, B. G.; BORCANE, M. Desenvolvimento Inicial de Mamona e Pinhão-Manso em Solo Submetido a Diferentes Corretivos e Doses de Fósforo. Revista Verde, Mossoró, v.5, n.1, p.143150, 2010. MATOS, F. S.; ROSA, V. R.; BORGES, L. F. O.; RIBEIRO, R. P.; CRUVINEL, C. K. L.; DIAS, L. A. S. Response of Jatropha curcas Plants to Changes in the Availability of Nitrogen and Phosphorus in Oxissol. Academic Journals, v.9, p.3581-3586, 2014. PARAWIRA, W. Biodiesel production from Jatropha curcas: A review. Scientific Research and Essays, v.5, p.1796-1808, 2010. SAIKAEW, W.; ANUSONTPORNPERM, S.; THANACHIT, S.; SUDDHIPRAKARN, A. Response of Jatropha curcas Grown on an UlticPaleustalf to Chemical Fertilizers and Compost. Asian Journal of Crop Science, v.6, p.362-372, 2014. SARAIVA, A. D. S.; DORNELAS, D. F.; DORNELAS, B. F. M.; GONÇALVES, R. C., ERASMO, E. A. L.; SARMENTO, R. D. A.; NUNES, T. V. Growth and production of physic nut (Jatropha curcas L.) under phosphorus levels applied to the base. Journal of Biotechnology and Biodiversity, v. 4, n. 3, p. 240-248, 2013. TAIZ, L., ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 5. ed. Porto Alegre: ArtMed, 2013. 954p