Revista Brasileira de Agricultura Irrigada v.9, nº.5, p. 350

Revista Brasileira de Agricultura Irrigada v.9, nº.5, p. 350 - 356, 2015
ISSN 1982-7679 (On-line)
Fortaleza, CE, INOVAGRI – http://www.inovagri.org.br
DOI: 10.7127/rbai.v9n500350
Protocolo 350.15 – 20/07/2015 Aprovado em 11/09/2015
AVALIAÇÃO DOS TEORES DE Ca, Mg E S EM PIMENTÃO CULTIVADO COM ÁGUA
RESIDUÁRIA DE DESSALINIZADORES VIA HIDROPONIA COM ADUBAÇÃO
ORGÂNICA
Keivianne da Silva Lima Reges 1, Thales Vinícius de Araújo Viana2, Francisco Sildemberny Souza
dos Santos3, Geocleber Gomes de Sousa4, Caudivan Feitosa de Lacerda5, Gideone Gerson Souza
Galdino6
RESUMO
O estudo teve o objetivo de avaliar os teores dos macronutrientes Ca, Mg e S no cultivo do pimentão
com água residuária de dessalinizadores via hidroponia com adubação orgânica na nutrição, devido a
utilização de água residuária de dessalinizadores ser uma alternativa presente no semiárido, além
disso, a salinidade do rejeito pode ser atenuada com a adição de matéria orgânica ao sistema de
cultivo. A pesquisa foi conduzida em vasos com volume de 25 L, na Unidade de Ensino, Pesquisa e
Extensão do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará – IFCE, no município de
Limoeiro do Norte, CE. O ensaio foi conduzido em cultivo hidropônico tipo aberto com os
tratamentos distribuídos em delineamento de blocos casualizados em esquema fatorial 5 x 4,
referentes a 5 concentrações de água salina (0,5; 1,5; 3,0; 5,0 e 7,0 dS m-1) e 3 concentrações de
biofertilizantes na solução nutritiva (B1 = 50% da recomendação; B2 = 100% da recomendação e B3
= 150% da recomendação) e mais uma testemunha adicional (solução mineral recomendada para
hidroponia para a cultura do pimentão), com 4 repetições, totalizando 80 unidades experimentais,
sendo utilizadas 3 plantas por parcela. Foram realizadas análises de tecido vegetal da folha, caule e
raiz. Com base nos resultados obtidos pôde-se observar diferenças estatísticas nos teores de cálcio e
enxofre. Com relação ao magnésio não foi observada diferença estatistica para folha e caule. O uso
de água residuária de dessalinizadores via hidroponia com biofertilização com 100% da
recomendação supre as necessidades nutricionais das plantas de pimentão em Ca, Mg e S, por
estarem dentro da faixa recomendada para a cultura.
Palavras-chave: Capsicum annum L., Macronutrientes secundários, salinidade.
1
Mestre em Agronomia – Solos e Nutrição de Plantas pela UFC, Fortaleza – CE, Brasil. E-mail:
[email protected];
2
Doutor em Irrigação e Drenagem - ESALQ, Professor do Departamento de Engenharia Agrícola, UFC, Fortaleza, CE,
Brasil. E-mail [email protected];
3
Doutorando em Engenharia Agricola - UFC, Professor, do IFCE Campus Limoeiro do Norte-CE, Brasil. E-mail:
[email protected];
4
Doutor em Engenharia Agricola - UFC Professor, da UNILAB - Instituto: Desenvolvimento Rural, Redenção – CE,
Brasil. E-mail: [email protected];
5
Doutor em Fisiologia Vegetal - UFV, Professor do Departamento de Engenharia Agrícola, UFC, Fortaleza, CE, Brasil.
E-mail: [email protected];
6
Graduando em Agronomia pelo IFCE Campus Limoeiro do Norte-CE, Brasil. E-mail: [email protected].
351
Reges et al.
EVALUATION OF CONTENTS OF CA, MG E S IN CHILI GROWING WITH REJECT
DESALINATOR VIA HYDROPONICS WASTEWATER WITH ORGANIC FERTILIZER
ABSTRACT
The study aimed to evaluate the content of macronutrients Ca, Mg and S in chili cultivation with
wastewater desalination plants via hydroponics with organic fertilization on nutrition, because the use
of wastewater desalination plants as an alternative present in the semiarid also the salinity of the
waste can be alleviated by the addition of organic matter to the culture system. The research was
conducted in pots with volume of 25 L, the Teaching Unit and Research of the Federal Institute of
Education, Science and Technology Ceará - IFCE in Limoeiro do Norte County, CE. The trial was
conducted in open type hydroponics with the treatments distributed in a randomized block design in a
factorial 5 x 4, 5 relating to salt water concentrations (0.5, 1.5, 3.0, 5.0 and 7.0 dS m-1) and 3
biofertilizers concentrations in the nutrient solution (B1 = 50% of the recommendation; B2 = 100%
of the recommendation and B3 = 150% of the recommendation) and one additional witness
(recommended mineral solution for hydroponics for Chili culture), with four repetitions, totaling 80
experimental units, being used three plants per plot. Plant tissue analyzes of leaf, stem and root were
held. Based on the results it was observed statistical differences in calcium and sulfur. Regarding the
magnesium was not observed statistical difference in the leaf and stem. The use of wastewater
desalination plants via hydroponics with Biofertilization 100% recommendation meets the nutritional
needs of bell pepper plants in Ca, Mg and S, as they are within the recommended range for the
culture.
Keywords: Capsicum annum L., secondary macronutrients, salinity.
INTRODUÇÃO
A salinidade em áreas irrigadas é
consequência, muitas vezes, do uso de água de
qualidade inadequada, associado ao manejo do
sistema solo-água-planta, e à deficiência do
sistema de drenagem. Qualquer que seja sua
fonte, a água utilizada na irrigação sempre
contém sais que, em geral, variam
expressivamente em qualidade e quantidade.
O estresse salino inibe o crescimento das
plantas em razão de reduzir o potencial
osmótico da solução do solo, restringindo a
disponibilidade de água e/ou pela acumulação
excessiva de íons nos tecidos vegetais,
podendo
ocasionar
toxicidade
iônica,
desequilíbrio nutricional, ou ambos; no
entanto, o grau de severidade com que esses
componentes influenciam o desenvolvimento
das plantas é dependente de muitos fatores,
como, espécie vegetal, cultivar, estádio
fenológico, composição salina do meio,
intensidade e duração do estresse e das
condições edafoclimáticas e, ainda, manejo da
irrigação (SILVA et al., 2003; GHEYI et al.,
2005).
A disponibilidade e usos da água na
região Nordeste do Brasil, particularmente na
região semiárida, continuam a ser uma questão
crucial
no
que
concerne
ao
seu
desenvolvimento. É fato que grandes esforços
vêm sendo empreendidos com o objetivo de
implantar
infraestruturas
capazes
de
disponibilizar água suficiente para garantir o
abastecimento humano e animal e viabilizar a
irrigação (CIRILO et al., 2010).
No Nordeste do Brasil, o nível de
salinidade na água retirada de poços é alto em
razão do tipo de solo. Em comunidades rurais
isoladas e com dificuldade de acesso a água,
os sistemas simplificados de dessalinizadores
tornam a água potável.
O pimentão (Capsicum annum L.) é uma
hortaliça de fruto, conhecida e consumida em
todo o Brasil, utilizada in natura e processada.
A área de pimentão cultivada anualmente no
Brasil é em torno de 13 mil hectares, com
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352
AVALIAÇÃO DOS TEORES DE Ca, Mg E S EM PIMENTÃO CULTIVADO COM ÁGUA RESIDUÁRIA DE
DESSALINIZADORES VIA HIDROPONIA COM ADUBAÇÃO ORGÂNICA
produção próxima a 290 mil toneladas de
frutos, sendo São Paulo, Minas Gerais, Bahia e
Rio de Janeiro os principais estados produtores
(MAROUELLI & SILVA, 2012), e
considerada moderadamente sensível à
salinidade do solo (LIMA et al., 2012).
Buscando uma alternativa na reutilização
de rejeitos dos dessalinizadores e produção de
pimentões com adubação orgânica, o estudo
possui o objetivo de avaliar os teores dos
macronutrientes Ca, Mg e S no uso de água
residuária de dessalinizadores via hidroponia
com adubação orgânica na nutrição.
MATERIAL E MÉTODOS
O estudo foi desenvolvido na Unidade
de Ensino, Pesquisa e Extensão (UEPE) do
Instituto Federal de Educação, Ciência e
Tecnologia do Ceará (IFCE), localizada na
Chapada do Apodi, em Limoeiro do Norte,
CE.
O ensaio foi conduzido em cultivo
hidropônico tipo aberto com os tratamentos
distribuídos em delineamento de blocos
casualizados
em
esquema
fatorial
5 x 4, referentes as diferentes concentrações de
água salina (0,5; 1,5; 3,0; 5,0; e 7,5 dS m-1) e 4
formas de aplicações de fertilizantes na
solução
nutritiva
(biofertilizantes
nas
CE FINAL =
concentrações: B1 = 50% da recomendação;
B2 = 100% da recomendação e B3 = 150% da
recomendação) e mais (solução mineral
recomendada para hidroponia para a cultura do
pimentão), com 4 repetições, totalizando 80
unidades experimentais, sendo utilizadas 3
plantas por parcela.
A variedade de pimentão utilizada foi o
Yolo Wonder, as plantas foram transplantadas
para ambiente protegido, com uma malha
termo refletor (aluminet 50%) para reduzir a
temperatura no interior do ambiente após 30
dias da semeadura. O cultivo do pimentão foi
realizado em vasos de plástico flexível com
capacidade para 25 L, preenchidos com
substrato (casca de arroz carbonizada). Em
cada vaso foi transplantada uma muda de
pimentão.
O tempo total de irrigação foi
determinado
pela
capacidade
de
armazenamento do substrato sem que
ocorresse a drenagem. As soluções
constituídas foram fornecidas através de
gotejadores com vazão de 2 L h-1. Uma vez
determinada a CE do rejeito (9,97 dS m-1),
com a CE da água do local de 0,5 dS m-1 e, a
partir da composição percentual do rejeito,
chegou-se aos valores de CE dos tratamentos
seguindo
a
seguinte
equação.
(CE REJ × % REJ ) + (CECANAL × % CANAL )
100
Onde:
CEFINAL__ Condutividade elétrica final da
combinação das águas (dS m-1);
CEREJ__ Condutividade elétrica da água do
rejeito do dessalinizador (dS m-1);
% REJ__ Percentual da água do rejeito do
dessalinizador;
CECANAL__ Condutividade elétrica da água do
canal (dS m-1);
% CANAL__ Percentual da água do canal.
O biofertilizante foi preparado por meio
da fermentação anaeróbia contendo esterco
fresco e água na proporção de 50%
(volume/volume = v/v), por um período de
trinta
dias,
em
recipiente
plástico
hermeticamente
fechado,
em
sistema
Eq. 01
anaeróbico. Para garantir a uniformidade dos
tratamentos, a adubação orgânica com
biofertilizante teve início junto com a
adubação mineral aos 35 DAT (dias após
transplante).
A adubação mineral foi realizada
manualmente com solução nutritiva indicada
por Goto & Rossi (1997) citados por Trani et
al. (2011) para a cultura do pimentão. Na
constituição da solução nutritiva foi seguida a
recomendação proposta por Guimarães (2013),
sendo N – (9,5 g planta-1); P – (7,5 g planta-1)
e K – (5 g planta-1).
Para a determinação do estado
nutricional no final do ciclo, aos 75 DAT, as
plantas foram fracionadas em folhas, caule e
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353
Reges et al.
raiz. Os teores de Ca e Mg foram
determinados por espectrofotometria e S pela
determinação turbidimétrica do sulfato.
Os resultados foram submetidos à
análise de variância e à análise de regressão,
utilizando-se o programa computacional
Sistema para Análise de Variância – SISVAR
(FERREIRA, 2010), para um nível de
significância de até 5% de probabilidade, pelo
teste F.
Os teores de Ca nas folhas, em função da
salinidade e da adubação, variaram entre 16 e
25 g kg-1 que está dentro da faixa recomendada
para a cultura do pimentão que varia de 10 a
35 g kg-1 segundo a EMBRAPA (2009).
Observa-se, quando se trata de partição, que o
maior aporte deste nutriente encontra-se nas
folhas e na raiz, sendo que as folhas é o
principal órgão da planta, em termos de
avaliação nutricional.
Relatos na literatura tem demonstrado que o
aumento da salinidade pode induzir a
deficiência de Ca nos diversos órgãos da
planta (FARIAS, 2008). Desta forma, Ferreira
et al. (2001) verificaram reduções nos teores
de Ca nas folhas e em caules de goiabeira em
função da aplicação de níveis crescentes de
NaCl. O cálcio é um elemento essencial para a
integridade da membrana plasmática das
células vegetais, e sua deficiência pode levar a
perda da integridade da membrana, afetando
desta forma a absorção de íons, principalmente
o K (EPSTEIN & BLOOM, 2006).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para os teores de Ca houve um
comportamento complexo em decorrência da
instabilidade para se ajustar aos modelos
matemáticos. Observa-se a presença do
modelo quadrático para os teores desse
nutriente no sistema radicular de todos os
tratamentos, porém com coeficiente de
rendimento baixo para as adubações com
biofertilizante de 50, 100 e 150 % da
recomendação (Figura 1).
Figura 1: Regressão para teores de Ca na folha, caule e raiz da cultura do pimentão aos 75 DAT, cultivado
com água residuária de dessalinizadores via hidroponia com adubação orgânica. Limoeiro do Norte, CE, 2014.
A
50% da Adubação
30.0
CAULE
RAIZ
FOLHA
F = 0.1285x2 - 1.4501x + 22.316
R² = 0.3115
20.0
15.0
Teor de Ca (g kg)
Teor de Ca (g kg)
25.0
100% da Adubação
30.0
R = 0.4027x2 - 3.5656x + 18.93
R² = 0.4339
10.0
5.0
CAULE
RAIZ
FOLHA
25.0
20.0
F = 0.1737x3 - 2.2183x2 + 7.5568x + 15.535
R² = 0.6565
15.0
R = -0.2207x2 + 2.4069x + 8.2312
R² = 0.6732
10.0
5.0
C -Média= 7,1
C-Média = 6,3
0.0
0.0
0
1.5
3
4.5
Salinidade (dS m)
6
7.5
150% da Adubação
30.0
0
1.5
CAULE
RAIZ
3
4.5
Salinidade (dS m)
6
7.5
Adubação Mineral
C
D
30.0
FOLHA
CAULE
25.0
RAIZ
FOLHA
25.0
20.0
Teor de Ca (g kg)
Teor de Ca (g kg)
B
F = -0.2896x2 + 2.9132x + 14.783
R² = 0.4554
15.0
R = 0.4537x + 12.277
R² = 0.6532
10.0
F = 0.1549x3 - 1.8963x2 + 5.8046x + 14.883
R² = 0.9622
20.0
15.0
R-Médi = 14,7
10.0
5.0
5.0
C = -0.0411x2 + 0.5095x + 5.6212
R² = 0.9843
C-Média = 6,0
0.0
0.0
0
1.5
3
4.5
Salinidade (dS m)
6
7.5
Silva et al. (2011), citando Sousa et al.
(2007) relatam que a principal causa da
0
1.5
3
4.5
Salinidade (dS m)
6
7.5
discrepância em relação aos efeitos da
salinidade na aquisição de Ca pelas plantas
Rev. Bras. Agric. Irr. v. 9, nº.5, Fortaleza, p.350 - 356., Set - Out, 2015
354
AVALIAÇÃO DOS TEORES DE Ca, Mg E S EM PIMENTÃO CULTIVADO COM ÁGUA RESIDUÁRIA DE
DESSALINIZADORES VIA HIDROPONIA COM ADUBAÇÃO ORGÂNICA
pode estar relacionada às diferenças na
composição da solução salina empregada no
estudo. Os autores verificaram ainda que a
presença do biofertilizante proporcionou
menores teores de Ca nas folhas, e que o
insumo não afetou os teores de nutriente nos
caules.
Diferentemente do cálcio, os teores de
magnésio
nas
plantas
de
pimentão
apresentaram seus maiores valores no caule
da planta deixando as folhas em segundo
lugar em termo de partição de Mg. Na
figura 2, observa-se que o Mg no sistema
radicular teve efeito polinomial quadrático
para todos os tratamentos com redução do
teor desse nutriente para as adubações com
100% da recomendação e mineral a partir
da
salinidade
de
5
dS
m-1.
Figura 2. Gráfico de regressão para teor de Mg na folha, caule e raiz da cultura do pimentão aos 75 DAT, em
pimentão cultivado com água residuária de dessalinizadores via hidroponia com adubação orgânica. Limoeiro
do Norte, CE, 2014.
50% da Adubação
A
CAULE
12.0
RAIZ
100% da Adubação
FOLHA
CAULE
8.0
Teor de Mg (g kg)
Teor de Mg (g kg)
10.0
C = 0.0502x2 - 0.2152x + 9.6511
R² = 0.1834
6.0
4.0
F = -0.0012x2 + 0.0152x + 8.9374 R = 0.0632x2 - 0.4971x + 6.4683
R² = 0.2245
R² = 0.3175
1.5
3
4.5
Salinidade (dS m)
6
6.0
F = -0.0081x2 + 0.025x + 8.9314
R² = 0.8572
0
RAIZ
R = -0.1125x2 + 0.6883x + 5.7474
R² = 0.752
1.5
3
4.5
Salinidade (dS m)
6
7.5
Adubação Mineral
12.0
FOLHA
10.0
D
CAULE
RAIZ
FOLHA
10.0
8.0
Teor de Mg (g kg)
Teor de Mg (g kg)
C = -0.0356x2 + 0.0577x + 9.4416
R² = 0.452
8.0
C
CAULE
FOLHA
2.0
7.5
150% da Adubação
12.0
RAIZ
10.0
4.0
2.0
0
B
12.0
C = 0.0051x2 - 0.1898x + 10.389
R² = 0.598
6.0
4.0
F = -0.0069x2 + 0.0378x + 8.9143 R = 0.0125x2 - 0.1357x + 6.1378
R² = 0.9399
R² = 0.1568
2.0
8.0
C = -0.1058x2 + 0.6198x + 9.7562
R² = 0.8329
6.0
4.0
2.0
F = -0.0009x2 + 0.0652x + 8.4892 R = -0.0413x2 + 0.2605x + 4.8108
R² = 0.5938
R² = 0.2565
0.0
0.0
0
1.5
3
4.5
Salinidade (dS m)
6
7.5
O enxofre contribui em funções da
planta na estrutura celular; ajuda na
produção de enzimas e vitaminas; necessário
na formação da clorofila; participa no
transporte fotossintético e respiratório de
elétrons. Na figura 3 os teores de enxofre nas
folhas em função da salinidade e da adubação
variaram entre 3,0 a 6,0 mg kg-1, para as
folhas, caule e para as raízes do pimentão, na
0
1.5
3
4.5
Salinidade (dS m)
6
7.5
partição a superioridade foi nas folhas, isso se
deve a função desse
elemento ser
prioritariamente nessa parte da planta. Os
teores de enxofre encontrados na matéria
seca de pimentão dessa pesquisa são
marcadamente superiores aos 4 g kg-1 de
enxofre em folhas de plantas também de
pimentão nutricionalmente equilibradas em
enxofre. (MALAVOLTA et al., 1997).
Figura 3. Gráfico de regressão para teor de S na folha, caule e raiz da cultura do pimentão aos 75 DAT, em
pimentão cultivado com água residuária de dessalinizadores via hidroponia com adubação orgânica. Limoeiro
do Norte, CE, 2014.
Rev. Bras. Agric. Irr. v. 9, nº.5, Fortaleza, p.350 - 356., Set - Out, 2015
355
Reges et al.
A
50% da Adubação
CAULE
RAIZ
FOLHA
F = 0.0156x2 - 0.0645x + 4.3272
R² = 0.4451
6.0
4.0
2.0
C = 0.0712x2 - 0.4193x + 4.5113
R² = 0.4335
100% da Adubação
8.0
Teor de S (g kg)
Teor de S (g kg)
8.0
0.0
RAIZ
FOLHA
F = 0.024x2 - 0.1067x + 5.0198
R² = 0.7993
6.0
4.0
C = 0.0575x2 - 0.2293x + 4.039
R² = 0.6076
R = 0.0798x2 - 0.4013x + 3.7273
R² = 0.8203
0.0
0
1.5
3
4.5
Salinidade (dS m)
6
7.5
150% da Adubação
8.0
0
CAULE
RAIZ
4.0
3
4.5
Salinidade (dS m)
6
7.5
Adubação Mineral
D
8.0
FOLHA
F = 0.0224x2 - 0.2048x + 5.3261
R² = 0.5008
6.0
1.5
C
CAULE
Teor de S (g kg)
Teor de S (g kg)
CAULE
2.0
R = 0.0912x2 - 0.7314x + 4.1019
R² = 0.9786
B
RAIZ
FOLHA
F = -0.0173x2 + 0.078x + 4.8592
R² = 0.9387
6.0
4.0
R = 0.0023x2 + 0.0526x + 4.5473
R² = 0.3502
2.0
2.0
C = 0.0554x2 - 0.5818x + 5.3028 R = 0.073x2 - 0.5806x + 4.5058
R² = 0.8957
R² = 0.6533
C = 0.0769x2 - 0.8576x + 4.5908
R² = 0.8841
0.0
0.0
0
1.5
3
4.5
Salinidade (dS m)
6
7.5
CONCLUSÕES
O uso de água residuária de
dessalinizadores
via
hidroponia
com
biofertilização com 100% da recomendação
supre as
necessidades
nutricionais das
plantas de pimentão em Ca, Mg e S, por
estarem dentro da faixa recomendada para a
cultura.
REFERÊNCIAS
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ampliada. 2009.
FARIAS, S. G. G. Estresse osmótico na
germinação, crescimento e nutrição mineral
de glicirídia (Gliricidia sepium (Jacq.). 61f.
0
1.5
3
4.5
Salinidade (dS m)
6
7.5
(Dissertação – Mestrado) Universidade
Federal de Campina Grande. Brasil, 2008.
FERREIRA,
Raimundo
Gonçalves;
TÁVORA, F. J. A. F.; HERNANDEZ,
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Rev. Bras. Agric. Irr. v. 9, nº.5, Fortaleza, p.350 - 356., Set - Out, 2015
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AVALIAÇÃO DOS TEORES DE Ca, Mg E S EM PIMENTÃO CULTIVADO COM ÁGUA RESIDUÁRIA DE
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