Crescimento inicial do pinhão manso sob condições de casa de

Crescimento inicial do pinhão-manso sob condições de casa de vegetação
Silvana Silva de Medeiros1, Vera Lúcia Antunes Lima2, Carlos Alberto Vieira de Azevedo2,
Aaron de Sousa Alves3 e Anderson Santos Silva3
Engenheira agrícola. Doutoranda em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal de Campina Grande – UFCG. Email:
[email protected]
2
Engenheira Agrícola, Profª Drª do Departamento de Engenharia Agrícola, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais – CTRN,
Universidade Federal de Campina Grande – UFCG. [email protected]
3
Engenheiro Agrônomo, Mestrando em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal de Campina Grande – CTRN, UFCG. Av. Aprigio
Veloso, nº 882. Bodocongó, Campina Grande – PB. E-mail: [email protected]
Resumo - Este trabalho teve como objetivo avaliar o crescimento inicial do pinhão-manso em função dos níveis de água
residuária no solo e adubação fosfatada sob ambiente protegido. O experimento foi conduzido em condições de casa de
vegetação no período de maio a dezembro de 2010. Adotou-se o delineamento experimental em blocos casualizados em
esquema de análise fatorial (4 x 5) + 1, cujos fatores foram quatro níveis de água residuária disponível no solo (50, 75, 100 e
125%) e cinco doses de fósforo (0, 100, 200, 300 e 400 kg de P2O5 ha-1) e uma testemunha absoluta com água de
abastecimento 100% com adubação exclusiva só de N e K, com três repetições, perfazendo assim um total de 63 parcelas
experimentais. O crescimento das plantas foi acompanhado mensalmente pela medição de altura e diâmetro caulinar. Houve
resposta positiva das variáveis de crescimento às aplicações crescentes de doses de fósforo e de níveis de água disponível no
solo. As maiores estimativas para as variáveis de crescimento (altura e diâmetro) foram obtidas na lâmina de 125% e dose de
400 kg de P2O5 ha-1 para altura e na lâmina de 100% e dose de 400 kg de P2O5 ha-1 para o diâmetro.
Palavras-chave: altura, água residuária, Jatropha curcas
Initial growth of Jatropha curcas under greenhouse conditions
Abstract - This study aimed to evaluate the initial growth of Jatropha curcas L. in relation to levels of wastewater in soil and
to phosphorus fertilization and under protected environment. The experiment was carried out in greenhouse conditions from
May to December 2010. The adopted experimental design was of randomized block in factorial analysis (4 x 5) + 1, whose
factors were four levels of available soil wastewater (50, 75, 100 and 125%) and five levels of phosphorus (0, 100, 200, 300
and 400 kg P2O5 ha-1) and an absolute control of water supply with 100% exclusive fertilization with only N and K, with
three replicates, thus making a total of 63 experimental plots. Plant growth was monitored monthly by measuring height and
stem diameter. There was a positive response of growth variables to increasing applications of phosphorus and levels of
available soil water. The highest estimates for the growth variables (height and diameter) were obtained at 125% level with a
dose of 400 kg P2O5 ha-1 for height and at 100% level with a dose of 400 kg P2O5 ha-1 for the diameter.
Keywords: height, wastewater, Jatropha curcas
Introdução
O pinhão-manso (Jatropha curcas L.) é uma planta
pertencente à família Euphorbiaceae, de origem bastante
duvidosa. É uma arvore de crescimento rápido, cuja altura
normal é de dois a três metros, mas pode alcançar de seis a
doze metros em condições especiais e diâmetro do tronco de
aproximadamente 20 cm (Tominaga et al., 2007). Possui
folhas alternadas e de pecíolo longo na forma de coração, as
inflorescências são em forma de panículas cimeira definida
com flores pequenas na cor amarelo-esverdeada, em um
mesmo ramo pode ocorrer flores masculinas, flores
femininas e flores hermafroditas, possuem também uma
floração descontinua com frutos da mesma inflorescência de
idades diferentes. Os frutos são cápsulas de cor marrom
escuro quando maduro com três sementes escuras e lisas
dentro das quais se encontra a amêndoa branca, rica em óleo
(Coelho et al., 2005).
Segundo Castro Neto (2009), o pinhão-manso é uma
planta caducifolia, as folhas caem em parte ou totalmente
quando termina a estação chuvosa ou durante a estação fria
do ano, quando a planta entra em um período de repouso
vegetativo. Neste estado, a planta permanece ate o começo
da primavera ou da estação chuvosa. O termino do repouso
vegetativo é demonstrado com o rápido surgimento dos
brotos no ápice dos galhos da planta. Na mesma ocasião do
surgimento dos brotos surgem também as inflorescências.
É uma planta oleaginosa rústica, perene, adaptável a
diversos ambientes, cujas sementes são ricas em óleo e com
potencialidades para para forrnecer matéria-prima para a
síntese de biodiesel, conforme diversos autores (Saturnino et
al., 2005; Drumond et al., 2010).
Tecnol. & Ciên. Agropec., João Pessoa, v.5, n.3, p.27-33, set. 2011
27
O Pinhão-manso é uma oleaginosa que pode ser usado
tanto para extração de óleos para produção de Biodiesel
como também o seu subproduto, a torta resultante do
processo de extração do óleo da semente, que tem
aproveitamento como fertilizante natural em virtude do alto
teor de nutrientes (NPK) podendo ser aplicado na própria
lavoura ou ate mesmo em outras culturas (Castro Neto,
2009).
Recentemente, o pinhão manso está sendo considerada
uma opção agrícola principalmente para a região Nordeste,
por ser uma espécie nativa, exigente em insolação e com
forte resistência à seca. Segundo Carnielli (2008) é uma
planta oleaginosa viável para a obtenção do biodiesel, pois
produz, no mínimo, duas toneladas de óleo por hectare,
levando de três a quatro anos para atingir a idade produtiva,
que se pode estender por mais de 40 anos.
O pinhão manso, além de ser excelente fornecedor de
óleo vegetal para o biodiesel, está sendo estudado para a
recuperação de áreas degradadas, em áreas marginais e de
baixa fertilidade, e em regiões de baixa precipitação, não e
necessário mecanização da área a ser plantada (Tominaga et
al., 2007).
O nitrogênio, o fósforo e o potássio são os três elementos
geralmente usados em maior escala na adubação. Analisando
os tecidos vegetais verifica-se que a quantidade de fósforo é
muito menor que as quantidades de nitrogênio e do potássio.
Mesmo assim, quando se recomenda adubação desses 3
(três) elementos, verifica-se que a proporção de fósforo e, em
geral, igual ou maior do que aquelas de N e K.
Neste sentido, o pinhão manso é uma planta que responde
a doses de potássio e fósforo, promovendo um crescimento
inicial rápido (Santos et al., 2007).
A água é fator de fundamental importância para produção
de alimentos, especialmente sob condições irrigadas. A
prática da irrigação, em muitas situações, é a única maneira
de garantir a produção agrícola com segurança,
principalmente em regiões tropicais de clima quente e seco,
como é o caso do semiárido do Nordeste brasileiro, onde
ocorre déficit hídrico para as plantas devido à taxa de
evapotranspiração exceder a de precipitação durante a maior
parte do ano.
Para Ayers & Westcot (1999), na utilização de esgotos na
agricultura, devem ser levado em consideração às
características físico-químicas e biológicas das águas, que se
refletem na produtividade e qualidade das culturas, na
manutenção da fertilidade do solo e na proteção do homem e
do meio ambiente.
Nas regiões áridas e semiáridas, a água tornou-se um
fator limitante para o desenvolvimento urbano, industrial e
agrícola. Órgãos de planejamento e entidades gestoras de
recursos hídricos procuram continuamente novas fontes de
recursos para complementar a pequena disponibilidade
hídrica ainda disponível (Hespanhol, 2003).
Dentre os principais sistemas de disposição de águas
residuárias no solo (irrigação, infiltração/percolação e
28
Tecnol. & Ciên. Agropec., João Pessoa, v.4, n.1, p.00-00, mar. 2010
escoamento à superfície), a irrigação de culturas tem sido o
método mais acessível e eficiente, particularmente, nos
países em desenvolvimento onde não há uma política para o
custo de tratamento das águas residuárias (Feigin et al.,
1991).
De acordo com Sousa & Leite (2003), os esgotos
domésticos além de apresentar elementos contaminantes,
possuem nutrientes suficientes para o desenvolvimento das
culturas, apresentam altas concentrações de carbono,
oxigênio, hidrogênio, nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio,
magnésio e enxofre, elementos indispensáveis às plantas.
Diante do exposto, objetivou-se com esta pesquisa analisar o
comportamento inicial da espécie Jatropha, irrigado com
água residuária (esgoto doméstico) sob condições de
ambiente protegido.
Material e Métodos
O experimento foi realizado em condições de ambiente
protegido de casa de vegetação, na Universidade Federal de
Campina Grande, UFCG, Departamento de Engenharia
Agrícola, localizada na Zona Centro Oriental do Estado da
Paraíba, no Planalto da Borborema, nas coordenadas
geográficas de 7°13'11” S, 35°53'31” Gr. W a uma altitude
547,56 m, no período de maio a dezembro de 2011.
Conforme o Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), o
município apresenta precipitação total anual de 802,7 mm,
temperatura máxima de 27,5 °C, mínima de 19,2 °C e
umidade relativa do ar de 70%.
O transplantio definitivo nos lisímetros foi realizado aos
30 DAS (dias após o semeio), inicialmente o material do solo
foi irrigado para atingir a capacidade de campo e
posteriormente, foram realizadas irrigações com turno de
rega de dois dias aplicando-se 2 L de água de abastecimento e
aos 60 DAS iniciados os tratamentos com água residuária.
O espaçamento adotado foi de 1,90 m x 2,00 m das
parcelas experimentais dentro do bloco e 1,60 m entre
blocos.
Foram utilizados lisímetros de drenagem em um total de
63, com capacidade de 200 L (D = 0,58 m e h = 75 cm), o
sistema de drenagem foi composto de tela de nylon, 5,0 cm
de brita, 5,0 cm de areia, mangueira e dois recipientes
coletores de 2 L.
Em cada lisímetro foram colocados cerca de 230 kg de
material de solo devidamente peneirado, adubado e
corrigido, conforme resultados da análise química.
Cada parcela experimental correspondeu a um lisímetro,
todos foram perfurados em seu fundo para permitir a
drenagem. Em cada lisímetro foi instalado um recipiente
para fazer o monitoramento do conteúdo de água no solo e,
consequentemente, o sistema de drenagem, com aplicação
manual do volume de água.
As variáveis analisadas foram: Altura de Planta (AP) e
Diâmetro de Caule (DC). Foram realizadas 6 avaliações no
decorrer da pesquisa, aos 40, 70, 100, 130, 160 e 190 dias
após o transplantio (DAT).
160
140
Altura de plantas (cm)
Para medição da altura da planta, foram consideradas as
alturas desde o colo até a extremidade final da planta, a cada
30 dias com régua graduada. Contaram-se também o número
de folhas por planta. A determinação da variável diâmetro
caulinar das plantas de pinhão manso foi realizada nos
mesmos períodos que a variável altura das plantas. As
leituras (mm) foram realizadas no colo da planta a uma altura
aproximada de 5 cm, utilizando um paquímetro.
120
100
80
Y = 100,98 + 0,2008X
2
R = 0,975 p<0,01
60
100 DAT
40
20
Resultados e Discussão
0
50
Altura de plantas
100
125
160
Altura de plantas (cm)
140
120
100
80
60
Y = 123,86 + 0,1829X
2
R = 0,9416 p<0,01
40
130 DAT
20
0
50
75
100
125
160
Altura de plantas (cm)
140
120
100
80
Y = 128,86 + 0,2186X
2
R = 0,9721 p<0,01
60
160 DAT
40
20
0
50
75
100
125
160
140
Altura de plantas (cm)
Não houve interação significativa entre os fatores
estudados em nenhuma época de avaliação para todas as
variáveis mensuradas. Pela análise estatística, aos 40 e 70
dias após o transplantio (DAT), não houve efeito
significativo da aplicação da água residuária nas diferentes
taxas de reposição da evapotranspiração da cultura sobre a
altura de plantas, cujos valores médios foram de 41,89 e
79,02 cm, respectivamente.
Na Figura 1, encontram-se as equações de regressão para
altura de plantas de pinhão-manso em função de diferentes
reposições da evapotranspiração da cultura (Etc), aos 100,
130, 160 e 190 dias após o transplantio (DAT). Dos 100 DAT
até o final do experimento (190 DAT), o modelo de regressão
linear foi significativo (p<0,01) em todas as avaliações,
indicando que a altura de plantas aumentou à medida que se
aumentava a reposição da Etc.. Com o aumento unitário da
reposição da ETc, Os incrementos em altura de plantas foram
à razão de 0,2008, 0,1829, 0,2186 e 0,1933 cm para cada
aumento unitário da reposição da Etc, aos 100, 130, 160 e
190 DAT. Com a aplicação de 125% da ETc encontrou-se a
maior altura de plantas, sendo esse valor no final do
experimento da ordem de 164,82 cm. Na reposição de 100%
da ETc de 159,99 cm, a máxima taxa de aplicação de água foi
superior em 2,93% em comparação ao tratamento que
recebeu 100% da Etc.
Na Figura 2, estão apresentadas as equações de regressão
para altura de plantas de pinhão-manso em função de doses
de fósforo, aos 40, 160 e 190 dias após o transplantio (DAT),
respectivamente. No início do experimento, aos 40 DAT, o
modelo de regressão polinomial quadrático foi significativo
(p<0,05), sendo a maior altura de plantas estimada de 39,50
-1
cm atingida com a aplicação de 270 kg.ha de P2O5 (Figura
2). Na mesma Figura tem-se que nas avaliações dos 70, 100 e
130 DAT os dados não se ajustaram em nenhum modelo de
regressão polinomial, com médias em altura de plantas de
79,01, 118,55 e 139,86 cm, respectivamente.
Aos 160 DAT o modelo de regressão que melhor
descreveu o comportamento da altura de plantas de pinhãomanso em função das doses de P2O5 foi o linear (p<0,05).
-1
Verifica-se no modelo que a cada 1 kg.ha de P2O5 aplicado
ao solo as plantas aumentam 0,0302 cm. Na ausência da
75
Y = 140,66 + 0,1933X
R2 = 0,9436 p<0,01
120
190 DAT
100
80
60
40
20
0
50
75
100
125
Reposição da Etc (%)
Figura 1. Altura de plantas de pinhão-manso em função de reposições da
evapotranspiração da cultura (Etc), aos 100, 130, 160 e 190 dias após o
transplantio.
Tecnol. & Ciên. Agropec., João Pessoa, v.5, n.3, p.27-33, set. 2011
29
adubação fosfatada a altura de plantas foi de 141,95 cm e
-1
aplicando a máxima dose testada (400 kg.ha de P2O5) o
valor encontrado foi 154,03 cm, sendo a superioridade de
7,84% quando comparado ao tratamento onde as plantas não
foram adubadas. Freire et al. (2011) estudando o crescimento
do pinhão manso, encontraram aos 150 dias após a
emergência, altura máxima de planta de 31,03 cm. Enquanto
isto Drumond et al. (2010) avaliando dez genótipos de
pinhão manso, em Santa Maria da Boa Vista, PE,
40 DAT
Altura de plantas (cm)
50
40
Diâmetro do caule
30
2
Y = 37,207 + 0,054X - 0,0001X
R2 = 0,9615 p<0,01
20
10
0
0
100
Altura de plantas (cm)
200
300
400
160 DAT
160
150
Y = 141,95 + 0,0302X
R2 = 0,593 p<0,05
140
130
0
100
200
300
400
190 DAT
Altura de plantas (cm)
170
160
150
2
Y = 145,25 + 0,1330X - 0,0002X
R2 = 0,9859 p<0,01
140
130
0
100
200
300
Doses de P2O5 (kg.ha-1)
400
Figura 2. Altura de plantas de pinhão-manso em função de doses de
fósforo, aos 40, 160 e 190 dias após o transplantio, respectivamente.
30
encontraram média de altura de planta de 2,59 m, aos 12
meses de idade e de 1,3 m, aos três meses de idade.
Aos 190 DAT os dados se ajustaram ao modelo de
regressão quadrática onde a estimativa de altura de plantas
máxima foi de 167,36 cm, ocorreu com aplicação de 332,50
kg.ha-1 de P2O5 ha-1 (Figura 2). Os resultados encontrados no
presente estudo suplantaram os obtidos por Santos et al.
(2010), os quais observaram que o pinhão-manso apresentou
média de 30 cm de altura aos seis meses de idade, atingindo,
com 21 meses de idade, altura média de 147 cm. Ginwal et al.
(2004); Rao et al. (2008) e Gohil & Pandya (2009) também
observaram resultados semelhantes para altura em diferentes
genótipos de pinhão-manso.
Tecnol. & Ciên. Agropec., João Pessoa, v.4, n.1, p.00-00, mar. 2010
De acordo com os resultados da análise dos dados do
diâmetro do caule do pinhão manso, as diferentes
quantidades de água aplicadas não exerceram influência
significativa sobre esta variável, aos 40 e 70 DAT, cujos
valores médios foram de 20,32 mm e 31,46 mm,
respectivamente.
Na Figura 3, observam-se as linhas de regressão e as
equações pra Diâmetro do caule de plantas de pinhão-manso
em função de diferentes taxas de reposição da
evapotranspiração da cultura, aos 100, 130, 160 e 190 dias
após o transplantio (DAT). Aos 100 DAT o modelo que
melhor descreveu o diâmetro do caule das plantas irrigadas
com água residuária foi o linear, nessa avaliação as plantas
que receberam 50% da ETc possuíam diâmetro em torno de
111,02 mm, enquanto as irrigadas com 125% da ETc o valor
do diâmetro do caule foi de 196,08 mm. Em se comparando
os valores do diâmetro do caule, nessa época de avaliação, as
plantas irrigadas com a maior reposição da ETc foram
43,38% superior em relação as que receberam 50% da Etc.
Aos 130 DAT a cultura teve uma reposta quadrática em
relação as diferentes quantidades de irrigação com água
residuária, fazendo que a aplicação de 113,18% da ETc
resultasse em um diâmetro do caule máximo de 57,03 mm.
Na avaliação feita aos 160 DAT, observa-se que a altura
de plantas aumentou linearmente à medida que se aumentava
a reposição de Etc, à razão de 0,05386 mm no diâmetro do
caule a cada aumento unitário da reposição da Etc.
Ao final da pesquisa (190 DAT) o maior valor do
diâmetro do caule de 65,39 mm foi alcançado com 117,41%
da ETc (Figura 3). Os resultados obtidos no presente estudo
foram semelhantes aos obtidos por outros autores. Drumond
et al. (2010) avaliando dez genótipos de pinhão manso, aos
12 meses de idade, em Santa Maria da Boa Vista, PE,
encontraram média de diâmetro do caule de 5,8 cm. Freire et
al. (2011) estudando o crescimento do pinhão manso,
encontraram, aos 150 dias após a emergência, diâmetro do
caule de 25,80 mm. Santos et al. (2010) obtiveram média de
23 mm de diâmetro do caule de pinhão manso, seis meses de
idade, atingindo com 21 meses de idade, diâmetro do caule
de 80 mm. Ginwal et al. (2004); Rao et al. (2008) e Gohil &
Pandya (2009) também observaram resultados semelhantes
para diâmetro do caule em diferentes genótipos de pinhãomanso.
Apesar de a espécie ser considerada perene, os caracteres
altura de plantas e diâmetro do caule podem ser considerados
de importância secundária quando comparados com
espécies de importância madeireira, em que a altura de
plantas e o diâmetro exercem influência direta no volume de
madeira, o que não é de interesse neste estudo, concordando
com diversos autores (Drumond et al., 2010). Entretanto,
estas características têm influência no crescimento e
desenvolvimento do pinhão manso e na sua produtividade.
O pinhão-manso é um arbusto de crescimento rápido
alcançando altura de três a cinco metros, mas pode atingir um
altura de 8 metros em condições favoráveis (Tominaga et al.,
2007; Divakara et al., 2010), as folhas são decíduas, a
primeira inflorescência é cimeira; a planta apresenta
abscisão foliar na estação seca, as quais ressurgem logo após
as primeiras chuvas (Saturnino et al., 2005). Os frutos
maduros apresentam o epicarpo com coloração externa
marrom-escura e os frutos secos apresentam o epicarpo de
coloração preta (Nunes et al., 2008).Apenas aos 130 DAT os
dados de diâmetro do caule foram significativos (p<0,01) em
-1
função das doses de P2O5 ha , se ajustando ao modelo de
regressão linear negativa, mas este resultado é de pouca
importância prática, uma vez que o diâmetro do caule
continuou crescendo ao longo do tempo. Entretanto, nas
demais avaliações a adubação fosfatada não surtiu efeito
significativo sob o diâmetro do caule com valores médios de
20,31, 31,46, 118,55, 61,03 e 62,58 mm, respectivamente,
aos 40, 70, 100, 160 e 190 DAT (Figura 4).
100 DAT
130 DAT
128
Y = 100,98 +0,2008X
R2 = 0,9750 p<0,01
Diâmetro do caule (cm)
Diâmetro do caule (cm)
126
124
122
120
118
116
114
112
110
50
75
100
Reposição Etc (%)
125
58
57
57
56
56
55
55
54
54
53
53
52
50
Y = 42,94 +0,2490X - 0,0011X2
R2 = 0,7715 p<0,05
75
100
Reposição Etc (%)
190 DAT
160 DAT
66
64
Y = 56,32 + 0,05386X
R2 = 0,4746 p<0,05
63
65
Diâmetro do caule (cm)
Diâmetro do caule (cm)
125
62
61
60
59
64
63
62
61
60
Y = 42,236 +0,3945X - 0,00168X2
R2 = 0,7844 p<0,05
59
58
58
57
50
75
100
Reposição Etc (%)
125
50
75
100
125
Reposição Etc (%)
Figura 3. Diâmetro do caule de plantas de pinhão-manso irrigadas em fun ção de taxas de reposição da evapotranspiração da cultura, aos 100, 130, 160 e
190 dias após o transplantio.
Tecnol. & Ciên. Agropec., João Pessoa, v.5, n.3, p.27-33, set. 2011
31
130 DAT
Diâmetro do caule (cm)
60
COELHO FILHO, M.A.; ANGELOCCI, L.R.;
VASCONCELOS, M.R.B.; COELHO, E.F. Estimativa da
área foliar de plantas de Lima Acida 'Tahiti' usando métodos
não-destrutivos. Revista Brasileira de Fruticultura,
Jaboticabal, SP, v. 27, n. 1, p. 163-167, abr. 2005.
45
30
Y = 56,516 - 0,0084X
R2 = 0,685 p<0,01
15
0
0
100
200
300
400
-1
Doses de P2O5 (kg.ha )
Figura 4. Diâmetro do caule de plantas de pinhão-manso em
função de doses de fósforo, aos130 dias após o transplantio.
Conclusões
1. O uso da água residuária no inicio do desenvolvimento
da cultura não influenciou em relação ao seu crescimento.
Apresentando apenas resultados significativos após 100
DAT. Já com relação às doses de P2O5 ha-1, podemos observar
que as doses aplicadas só influenciaram a partir de 160 DAT
para altura e 130 DAT para o diâmetro.
2. Com relação à altura das plantas podemos observar que
dos 100 DAT até o final do experimento (190 DAT) o uso da
água residuária influenciou em todas as avaliações e com
relação às doses de P2O5 ha-1, aos 160 DAT verificou-se no
modelo que a cada 1 kg.ha-1 de P2O5 ha-1 aplicado ao solo às
plantas, o valor encontrado foi 154,03 cm, sendo a
superioridade de 7,84% quando comparado ao tratamento
onde as plantas não foram adubadas.
3. Com relação ao diâmetro do caule das plantas podemos
observar que apenas aos 130 DAT foram que os dados do
diâmetro do caule foram significativos, as doses de P2O5 ha-1,
não surtindo efeito nos outros períodos das avaliações.
Referências
AYERS, R.S.; WESTCOT, D.W. A qualidade de água na
agricultura. 2. ed. Campina Grande: UFPB, 1999, 153p.
FAO. Estudos Irrigação e Drenagem, 29 revisado.
CARNIELLI, F. O combustível do futuro. 2003.
Disponível em: <HTTP://www.ufmg.br/boletim/bul 1413>.
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