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GLOBAL SCIENCE AND TECHNOLOGY (ISSN 1984 - 3801)
RESPOSTAS DE PLANTAS DE PEPINO À SALINIDADE DA ÁGUA DE
IRRIGAÇÃO
Márcio José de Santana1*, Jacinto de Assunção Carvalho2, Douglas da Silva Miguel2
Resumo: As culturas olerícolas mostram-se, no geral, sensíveis aos danos causados pelo
excesso de sal depositado no solo, oriundo da água de irrigação, principalmente quando
cultivadas em ambiente protegido. Para a cultura do pepino existem poucos trabalhos que
relacionam a queda no desenvolvimento em função da salinidade da água. Assim, o objetivo
deste trabalho foi avaliar os efeitos da salinidade da água de irrigação no desenvolvimento e
produção do pepino Caipira, cultivado em ambiente protegido. O experimento foi conduzido
em uma casa de vegetação modelo arco, em um delineamento experimental inteiramente
casualizado com cinco tratamentos (condutividade elétrica da água de irrigação de 0,1; 2,0;
4,0; 6,0 e 8,0 dS m-1) e oito repetições. Os parâmetros avaliados foram: produção total e
comercial; número de frutos total e comercial; diâmetro do colo da planta; comprimento da
haste principal e condutividade elétrica do extrato de saturação medida três vezes durante o
ciclo de condução. Após a colheita foi constatado que houve aumento gradativo da salinidade
do solo e consequente redução linear das produções total e comercial em função da salinidade
da água de irrigação.
Palavras-chave: salinização; Cucumis sativus L.; ambiente protegido.
RESPONSES OF CUCUMBER PLANTS TO SALINITY OF IRRIGATION WATER
Abstract: The vegetable cultures in general, have shown to be sensitive to the damages
caused by the excess of salt deposited in the soil, from the irrigation water, mainly when
cultivated under protected atmosphere. For the culture of cucumber, few works relate the
decrease in the culture development due to the salinity of the water used. The objective of this
work was to evaluate the effects of irrigation water salinity on the development and
production of “Caipira” cucumber, grown in protected atmosphere. The experiment was
carried out at a greenhouse model arch, in an entirely randomized design with five treatments
(electric conductivity of the irrigation water of 0.1; 2.0; 4.0; 6.0 and 8.0 dS m-1) and eight
replications. The appraised parameters were: total and commercial production; total and
commercial number of fruits; diameter of the lap of the plant; length of the main stem and
electric conductivity of the saturation extract measured three times during the growth cycle.
After harvesting it was verified that there was an increase of the soil salinity and
consequently, a linear reduction of the total and commercial productions in function of the
salinity of the irrigation water.
Keywords: salinization; Cucumis sativus L.; protected atmosphere.
___________________________________________________________________________
1.
Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Triângulo Mineiro. Rua João Batista Ribeiro, 4000, Merces,
Uberaba, (MG). CEP.: 38064-230. *E-mail: [email protected]. Autor para correspondência.
2
. Universidade Federal de Lavras (UFLA), Departamento de Engenharia, Setor de Engenharia de Água e Solo.
Departamento de Engenharia, Campus Universitário, CP 37. Lavras (MG). CEP.: 37200-000 .
Recebido em: 25/03/2010. Aprovado em: 19/10/2010.
Gl. Sci. Technol., v. 03, n. 03, p.94– 102, set/dez. 2010.
Respostas de plantas...
INTRODUÇÃO
O pepino (Cucumis sativus L.) é uma
espécie de clima quente, adaptando-se, porém
a temperaturas amenas, principalmente se
cultivadas em ambiente protegido, onde há o
aquecimento do ambiente. A irrigação deve
ser feita de forma a manter junto às raízes no
mínimo 70% de água útil, ao longo de todo o
ciclo
inclusive
durante
a
colheita
(FILGUEIRA, 2000).
Quando se cultiva em casa de
vegetação, o uso excessivo de fertilizantes
junto à água de irrigação pode contribuir para
redução da qualidade dessa água, no que se
refere ao aumento da salinidade a teores não
desejados, tanto na água como no solo. Os
níveis de salinidade produzidos pelos
fertilizantes são suficientes para ultrapassar
os valores tolerados por culturas mais
sensíveis à salinidade, como é o caso da
maioria das olerícolas. Segundo Ayers e
Westcot (1991), a cultura do pepino, é
considerada moderadamente sensível à
salinidade da água e do solo. A diminuição da
produção em relação à condutividade elétrica
da água para valores de 2,2; 2,9; 4,2 e 6,8 dS
m-1 , é respectivamente, de 10, 25, 50 e
100%.
Dentre
as
características
que
determinam a qualidade da água para a
irrigação, a concentração de sais solúveis ou
salinidade é um fator limitante ao
desenvolvimento de algumas culturas
(BERNARDO, 2005).
O acúmulo de sais, na rizosfera,
prejudica o crescimento e o desenvolvimento
das culturas, provocando um decréscimo de
produtividade e, em casos mais severos, pode
levar a um colapso da produção agrícola. Isto
ocorre em razão da elevação do potencial
osmótico da solução do solo, por efeitos
tóxicos dos íons específicos e alteração das
condições físicas e químicas do solo (LIMA,
1998).
Deve-se considerar que alguma
salinização do solo é inevitável mediante a
irrigação, uma vez que, praticamente, toda
água contém sais dissolvidos e traços de
elementos químicos. Os sais dissolvidos na
95
água de irrigação são deixados no solo, onde
acumulam-se à medida que ocorre a
evapotranspiração das plantas (AYERS &
WESTCOT, 1991).
Os sais do solo e da água reduzem a
disponibilidade da água para as plantas, a tal
ponto que afetam os rendimentos das
culturas. Nem todas as culturas respondem
igualmente à salinidade, algumas produzem
rendimentos aceitáveis a níveis altos de
salinidade e outras são sensíveis a níveis
relativamente baixos. Esta diferença deve-se
à melhor capacidade de adaptação osmótica
que algumas culturas possuem o que permite
absorver, mesmo em condições de salinidade,
maior quantidade de água (AYERS &
WESTCOT, 1991).
Alguns autores vêm realizando estudos
com diversas olerícolas submetidas a
diferentes níveis salinos da água de irrigação.
Medeiros (1998) verificou que a redução na
produção da cultura do pimentão em estufa
foi da ordem de 14% para o incremento de
1,0 dS m-1 na salinidade do solo, acima da
salinidade limiar (1,5 dS m-1). O mesmo autor
afirma que, geralmente, concentrações de sais
acumuladas no tecido das plantas acima de
um valor limite requerido para as suas
funções normais resultará em algum prejuízo
para o desenvolvimento e rendimento da
planta. Acumulação excessiva de sais na
planta pode ser oriunda de altas
concentrações na zona radicular ou da
absorção dos sais diretamente pelas folhas,
quando a água de irrigação é aplicada por
aspersão. Santana (2004) constatou o efeito
negativo à cultura do pimentão com o
aumento da salinidade da água de irrigação.
Marques (2003) observou redução na
produção da berinjela quando irrigada sob
diferentes lâminas e água salina.
Nessa premissa, o trabalho teve como
objetivo avaliar os efeitos de diferentes
quantidades de sais na água de irrigação sob
o desenvolvimento e produção da cultura do
pepino, cultivada em ambiente protegido.
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M. J Santana et al.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido na área
experimental do Setor de hidráulica do
Departamento
de
Engenharia
da
Universidade Federal de Lavras, localizada
no município de Lavras, MG. O mesmo situase a 910 metros de altitude, 21° 14’ de
latitude sul e 45° 00’ de longitude oeste
(BRASIL, 1991).
O solo da região foi classificado como
Latossolo
Vermelho
distroférrico
(EMBRAPA, 1999), que foi coletado em
barranco,
previamente
peneirado
e
adicionado em vasos com capacidade para 13
dm3. A adubação usada foi baseada na
recomendação de Malavolta (1980), e
96
conforme Gervásio et al, (2000), Marques
(2003), e Santana et al, (2003), fornecendo
os nutrientes nas seguintes doses, em mg
dm-3 : N = 300; P = 200; K = 150; Ca = 75;
Mg = 15; S = 50; B = 0,5; Cu = 1,5; Fe = 1,5;
Mn = 3,0; Mo = 0,1 e Zn = 5,0. A adubação
de plantio consistiu em adicionar toda dose
de magnésio e de fósforo, e mais 1/3 da dose
do potássio e do nitrogênio, dez dias antes do
transplantio. O restante do nitrogênio e
potássio foi dividido em três doses de
cobertura, concentrando as maiores nas fases
de floração e formação de frutos. Nas Tabelas
1 e 2 são apresentadas as características do
solo utilizado.
Tabela 1 - Granulometria e classe textural do solo utilizado
Areia
Amostra
14
Silte
(%)
29
Argila
Classe textural
57
Argilosa
Laboratório de Física do Solo, Departamento de Ciências do Solo, UFLA, Lavras, MG.
Tabela 2 - Teores de alguns nutrientes no solo antes (AP) e após (PP) a adubação de plantio
Características
pH em H2O
Na (mg dm3-)
P (mg dm3-)
K (mg dm3-)
Ca+2 (cmolc dm3-)
Mg+2 (cmolc dm3-)
Al+3 (cmolc dm3-)
H+Al (cmolc dm3-)
*SB (cmolc dm3-)
*t (cmolc dm3-)
*T (cmolc dm3-)
*V (%)
AP
6,3
1,4
25
1,8
2,5
0,4
0,1
2,3
3,0
3,1
5,3
56,4
PP
5,9
14,5
303
7,4
5,2
0,7
0,1
2,1
6,7
6,8
8,8
76,1
*SB = soma de bases trocáveis; *t= capacidade de troca catiônica efetiva; * T= capacidade de troca catiônica a
pH 7,0; * V = índice de saturação por bases.
O transplantio das mudas foi realizado
em vasos de polietileno com capacidade para
13dm3 e espaçados de 0,5 m entre plantas e
0,8 m entre linhas. Foi utilizada a cultivar
Caipira. A semeadura para formação das
mudas foi realizada, utilizando-se bandejas
de poliestireno expandido com 128 células e
o transplantio realizado aos 25 dias após
semeadura. O experimento foi conduzido em
uma casa de vegetação modelo arco. O
delineamento experimental foi o inteiramente
casualizado
com
cinco
tratamentos
(condutividade elétrica da água de irrigação
de 0,10; 2,0; 4,0; 6,0 e 8,0 dS m-1) e oito
repetições, totalizando 40 parcelas, sendo
uma planta por parcela.
O início do experimento foi
caracterizado por elevar o solo dos vasos à
“capacidade de campo”; para tanto, estes
foram saturados com água sem sal,
envolvendo-os individualmente com plástico,
de forma a forçar a perda de água apenas por
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Respostas de plantas...
drenagem. Quando cessou a drenagem
(aproximadamente dois dias) os plásticos
foram retirados e realizou-se o transplantio
das mudas. Os volumes de água de reposição
para cada vaso (tratamento) foram obtidos a
partir de um percentual (relativo a cada
tratamento) da quantidade de água
evapotranspirada diariamente; para isso
instalou-se em três vasos por tratamento
drenos de coleta da água de percolação,
possibilitando a Equação 1, do balanço de
água no solo (GERVÁSIO et al., 2000;
SANTANA et al., 2003).
ET = I – D
(1)
em que:
ET é a evapotranspiração diária;
I é a quantidade de água irrigada;
D é a quantidade de água drenada.
Para o preparo das águas (soluções)
utilizou-se o cloreto de sódio (NaCl).
Primeiramente,
foi
determinada
em
laboratório a variação da condutividade
elétrica da solução contendo diferentes
concentrações do sal, obtendo-se, assim, uma
equação após a análise de regressão (2).
CE = 1,8083 CNaCl
+ 0,244
(2)
em que:
CE é condutividade elétrica da solução (dSm–1);
CNaCl é concentração de NaCl (g L-1).
A equação acima foi utilizada para o
preparo das soluções, as quais foram
renovadas semanalmente e armazenadas em
local fresco e sombreado, a fim de evitar
alterações do seu valor por possíveis
evaporações e variações da temperatura.
Os parâmetros avaliados foram:
produção total e comercial (sendo os frutos
classificados conforme SANTOS, 2002);
número de frutos total e comercial; produção
de refugos; diâmetro do colo da planta
(medido a 2 cm do solo) e comprimento da
haste principal, medidos aos 25, 40 e 55 DAT
(dias após transplantio das mudas) e a
condutividade elétrica do extrato de saturação
aos 25, 50 DAT e final do experimento.
Para obtenção da condutividade
elétrica do extrato de saturação do solo
(CEes), foram coletadas amostras de solo
(200g) das oito repetições, obtendo-se três
amostras compostas de 400g para cada
tratamento. Em laboratório, essas amostras
passaram por uma preparação, consistindo
basicamente em misturar terra fina seca ao ar
(TFSA) com água destilada de maneira a
obter a “pasta saturada”. Esta pasta foi, então,
após repouso, colocada num funil de extração
com papel de filtro de alta retenção. Aplicouse sucção, coletando-se o extrato. A
determinação de CEes foi realizada logo após
a preparação do extrato, sendo o resultado
expresso em temperatura padrão de 25°C
(RICHARDS, 1954). Para isso, multiplicouse a CEt medida a uma determinada
temperatura (°C) pelo fator ft para
transformá-la na CE correspondente a 25°C
(Tabela 3).
Tabela 3 - Fator de correção da condutividade elétrica em função da temperatura (CE25 = CEt
* ft)
T°° C
ft
15
1,247
17
1,189
19
1,136
21
1,087
23
1,043
25
1,000
27
0,960
29
0,925
31
0,890
Fonte: Pizarro (1985).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Após realizadas a análise de variância
à 5% de probabilidade pelo teste F,
constatou-se
que
houve
diferença
significativa em todas as variáveis estudadas.
Ocorreu queda linear das produções total e
comercial com o aumento da salinidade da
água de irrigação (Figura 1). A maior
produção total foi obtida quando se irrigou
com água sem adição de sal com
aproximadamente 2500g por planta. Os
resultados obtidos indicaram que a cultivar
Caipira nas condições experimentadas, foi
sensível à salinidade, contradizendo a
classificação original que a considera como
moderadamente sensível. Santana (2004)
cultivando o pimentão híbrido Fortuna Super,
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M. J Santana et al.
em condições parecidas, obteve redução da
qualidade e produção da cultura com o
aumento da salinidade da água de irrigação.
Resultados semelhantes foram encontrados
por Lima (1998), o qual obteve redução na
produção da cultura do feijoeiro com o
aumento da salinidade da água de irrigação,
independente da fração de lixiviação.
Medeiros (1998) observou redução no
rendimento da cultura do pimentão cultivar
“Luis” com o aumento da salinidade da água
de irrigação. Neste trabalho, as lâminas de
lixiviação não afetaram o rendimento da
cultura.
Diversas
culturas
apresentaram
respostas similares à do pepino, havendo
queda nas produções com o aumento da
salinidade da água, como o feijoeiro comum
98
cultivar Eriparza, a alface americana, a
berinjela e o feijoeiro cultivar ESAL 686,
como citam Borella (1986), Gervásio et al.
(2000), Marques (2003) e Santana et al.
(2003), respectivamente.
Já Blanco (1999) não encontrou
diferença significativa nas produções total e
comercial da cultura do pepino enxertado,
quando irrigado com diferentes níveis de sal
na água de irrigação e lâminas de lixiviação.
Entretanto, segundo o autor, a pequena
redução da produtividade obtida com o
aumento da salinidade da água de irrigação
pode estar relacionada com a cultivar
utilizada, às condições de clima e solo em
que o experimento foi conduzido e a maior
tolerância do pepino enxertado à salinidade
em relação ao não enxertado.
PT = -293,41CEa + 2230
R2 = 0,9371
2500
Produções
(g planta-1)
2000
PC = -280,78CEa+ 2044,8
R2 = 0,9072
1500
1000
500
0
0
2
4
CEa (dS m-1)
6
8
PT
PC
Figura 1 - Produção total e comercial em função da salinidade da água de irrigação.
Tendência semelhante foi observada
para o número de frutos total e comercial, ou
seja, queda linear com aumento do nível
salino (Figura 2). Assim, com o aumento da
salinidade da água de irrigação houve um
maior nível de sais depositados no solo, o que
alterou o potencial osmótico, reduzindo o
consumo de água pelas plantas e,
consequentemente, nutrientes, diminuindo a
produção e a qualidade dos frutos,
aumentando, portanto, o número de frutos
refugados (não comerciais), conforme a
Figura 3. Blanco (1999) encontrou redução
no número de frutos por planta do pepino
enxertado, com aumento da salinidade da
água de irrigação. Santana (2004) também
encontrou resultados semelhantes.
Gl. Sci. Technol., v. 03, n. 03, p.94– 102, set/dez. 2010.
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Número de frutos
Respostas de plantas...
NTF = -0,5883CEa+ 5,099
R2 = 0,9248
6
5
4
3
2
1
0
NFC= -0,589CEa + 4,5604
R2 = 0,9545
0
2
4
6
8
NTF
CEa (dS m-1)
NFC
Figura 2 - Número de frutos total e comercial em função da salinidade da água de irrigação.
Ref = 9,1554e0,239CEa
R2 = 0,8945
Produção relativa
de refugos (%)
100
80
60
40
20
0
0
2
4
6
8
CEa (dS m-1)
Figura 3 - Produção relativa de refugos em função da salinidade da água de irrigação.
Diâmetro do colo
da planta (mm)
Nas Figuras 4 e 5, pode-se observar quando se irrigou com água, contendo 0,1 dS
que o desenvolvimento da cultura foi m-1, não prejudicando o desenvolvimento da
prejudicado pelo aumento da salinidade. Os cultura.
maiores valores médios foram obtidos
13
12
11
10
9
8
7
6
0
2
4
CEa (dS m-1)
6
8
25 DAT
40 DAT
55 DAT
Figura 4 - Diâmetro do colo da planta em função da salinidade da água de irrigação.
Gl. Sci. Technol., v. 03, n. 03, p.94– 102, set/dez. 2010.
M. J Santana et al.
100
2
Comprimento
da haste (m)
1,6
1,2
0,8
0,4
0
2
4
6
8
25 DAT
40 DAT
CEa (dS m-1)
55 DAT
Figura 5 - Comprimento da haste em função da salinidade da água de irrigação.
Tabela 4 - Equações correspondentes às Figuras 4 e 5
Figura
Equação
4
DC* (25 DAT) = -0,53 CEa + 12,2
4
DC (40 DAT) = -0,42 CEa + 10,7
4
DC (55 DAT) = -0,13 CEa + 8,44
5
CH** (25 DAT) = -0,05 CEa + 1,70
5
CH (40 DAT) = -0,06 CEa + 1,63
5
CH (55 DAT) = -0,04 CEa + 1,45
R2
0,973
0,9813
0,8849
0,8415
0,8801
0,9219
* diâmetro do colo da planta; ** comprimento da haste principal
Na Figura 6, estão os valores de
salinidade do solo em função da salinidade da
água de irrigação. Os valores de redução na
evapotranspiração do pepino foram de 5,51%,
36,85%,
46,92%
e
60,12%,
para
condutividade elétrica da água de 2,0 dS m-1,
4,0 dS m-1, 6,0 dS m-1 e 8,0 dS m-1,
respectivamente (Figura 7). Quando irrigouse com água de 8,0 dS m-1, ao final da
experimentação a CEes atingiu valores
maiores que 21,0 dS m-1. A mesma tendência
foi verificada nos trabalhos desenvolvidos
por Borella (1986), Gervásio et al. (2000);
Santana et al. (2003) e Santana (2004).
CEes (0,1) = 0,002DAT + 1,0
R2 = 0,8909
CEes(2) = 0,04DAT + 0,8
R2 = 0,9649
CEes(4) = 0,09DAT + 0,6
R2 = 0,9767
25
CEes (dS m -1)
20
15
10
CEes(6) = 0,13DAT + 1,1
R2 = 0,9579
5
0
0
25
50
DAT
75
CEes(8) = 0,2DAT - 0,4
R2 = 0,9364
0,1
2
4
6
8
Figura 6 - Condutividade elétrica do extrato de saturação do solo em função da salinidade da
água de irrigação.
Gl. Sci. Technol., v. 03, n. 03, p.94– 102, set/dez. 2010.
101
Respostas de plantas...
100
Red ETc = 8,015CEa - 1,7403
R2 = 0,9683
Redução na
ETc(%)
80
60
40
20
0
0
2
4
6
8
-1
CEa (dS m )
Figura 7 - Redução da evapotranspiração do pepino em função da salinidade da água de
irrigação.
1999. 104p. Dissertação (Mestrado em
Irrigação e Drenagem) – Escola Superior de
Houve efeito negativo da salinidade Agricultura “ Luiz de Queiroz” , Piracicaba.
da água de irrigação na condução da cultura
do pepino Caipira.
BORELLA, J. E. Efeito da irrigação com
A cultura do pepino caipira mostrou- água salina e da lâmina de lixiviação na
se sensível a salinidade da água de irrigação. produção de feijão (Phaseolus vulgaris L.)
A maior produtividade comercial foi e na salinização do solo. 1986. 82p.
de 2362,32g planta-1 quando a irrigação foi Dissertação (Mestrado em Irrigação e
realizada com água de 0,1 dS m-1.
Drenagem) – Escola Superior de Agricultura
Houve aumento da salinidade do solo “ Luiz de Queiroz” , Piracicaba.
em função dos níveis de sal na água de
irrigação.
BRASIL,
Ministério
da
Agricultura.
Foi constatada uma diminuição na Normais climatológicas 1965-1990. Brasília,
evapotranspiração da cultura com o aumento 1991.
da salinidade da água, sendo de
aproximadamente 60% quando a irrigação foi EMBRAPA. Entro Nacional de Pesquisa de
efetuada com água de 8 dS m-1.
Solos. Sistema brasileiro de classificação
de solos. Rio de Janeiro: Embrapa Solos,
1999. 412p. il.
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CONCLUSÕES
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H.R. Gheyi; J.F. Medeiros; F.A.V.
Damasceno. Campina Grande: UFPB, 1991.
218p. (FAO, Estudos de Irrigação e
Drenagem, 29).
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produção e comercialização de hortaliças.
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GERVÁSIO, E.S., CARVALHO, J.A .,
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Revista
Brasileira
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7. ed. Viçosa: Ed. UFV, 2005. 611 p.
Engenharia
Agrícola
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Ambiental,
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sobre a cultura do feijoeiro (Phaseolus
vulgaris L.) em condições de lisímetro de
drenagem. 1998. 87p. Tese (Doutorado em
Engenharia Agrícola)- Universidade Federal
de Viçosa, Viçosa.
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(Mestrado em Irrigação e Drenagem) –
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Dissertação (Mestrado em Engenharia
Agrícola) – Universidade Federal de Lavras,
Lavras.
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