Bragantia - vol.61 no.3

Bragantia
Print ISSN 0006-8705
Table of contents
Bragantia vol.61 no.3 Campinas Sept./Dec. 2002
Editorial
Pommer, Celso Valdevino
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Botany and Plant Physiology
• Optical microscopy studies and scanning electron
microscopy in leaf the Mentha spicata and Mentha spicata x
suaveolens (Lamiaceae)
Martins, Maria Bernadete Gonçalves
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Plant Breeding
• Diallel analyses and heterosis in popcorn varieties
Scapim, Carlos Alberto; Pacheco, Cleso Antônio Patto; Tonet, Aelton;
Braccini, Alessandro De Lucca e; Pinto, Ronald José Barth
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• Natural and artificial pollination of Atemoya in Brazil
Melo, Marcelo Rosa; Pommer, Celso Valdevino; Kavati, Ryosuke
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Crop Production and Management
• Performance of five young clones of rubber tree in the São
Paulo Occidental plateau region
Cavalcante, Juliane Ribeiro; Conforto, Elenice de Cássia
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Soil Fertility and Plant Nutrition
• Bulb yield and pseudogrowing incidence of vernalizated
garlic as influenced by potassic and nitrogen fertilization
Büll, Leonardo Theodoro; Bertani, Rosemary Marques de Almeida; Villas
Bôas, Roberto Lyra; Fernandes, Dirceu Maximino
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• Flue dust as zinc source to corn and its effect in heavy
metals availability
Santos, Glaucia Cecília Gabrieli dos; Abreu, Cleide Aparecida de; Camargo,
Otávio Antonio de; Abreu, Mônica Ferreira de
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Soils and Irrigation
• Soil microorganisms phosphatase producers in different
agricultural systems
Nahas, Ely
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• Arbuscular mycorrhizal and organic matter on the
acclimatization of banana-tree seedlings, cv. Nanicão
Matos, Rosa Maria Barbosa; Silva, Eliane Maria Ribeiro da; Brasil, Felipe
da Costa
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Agricultural Engineering
• Characteristics of spray produced by Yamaho nozzle 'D'
series
Ramos, Hamilton Humberto; Matuo, Tomomassa; Bernardi, José Augusto;
Gonzalez Maziero, José Valdemar
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• Analysis of nozzle type and spraying volume of a fungicide
applied on the bean crops
Garcia, Luiz Claudio; Justino, Altair; Ramos, Hamilton Humberto
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Methodology and Experimental Techniques
• Models of minimization of residual biomass
Sartori, Maria Márcia Pereira; Florentino, Helenice de Oliveira
• abstract in english | portuguese
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• text in portuguese
• pdf in
• Using imagery analysis software for evaluation of spraying
coverage
Firveda, Márcio Carvalho; Cantalogo-Junior, Alécio; Ramos, Hamilton
Humberto; Antonio Carlos Loureiro, Lino; Corrêa, Ila Maria
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Bragantia
Print ISSN 0006-8705
Bragantia vol.61 no.3 Campinas Sept./Dec. 2002
EDITORIAL
Celso Valdevino Pommer
Editor-Chefe
Bragantia, uma das mais destacadas revistas nacionais de Ciências Agronômicas, é publicada
pelo Instituto Agronômico (IAC), de Campinas (SP), desde 1941. São 61 volumes compostos
por cerca de 30 mil páginas de informações relacionadas às mais importantes culturas e
práticas agrícolas fomentando a economia paulista e nacional. Em suas páginas foram
publicadas informações de grande repercussão científica, econômica e social como as
relacionadas ao cultivo de cafeeiros em solos de cerrado, as quais permitiram extraordinária
modificação no perfil das regiões produtoras do País, bem como a descrição e as
recomendações de cultivo de muitas das principais variedades cultivadas em solos nacionais.
A utilização de meios avançados e eficientes de veiculação de informações potencializam a
importância dos resultados das pesquisas institucionais, tornando-os com freqüência
impactantes no cenário agrícola. Em sintonia com esses avanços, Bragantia encontra-se,
desde 1997, disponível em um site próprio e também na SciELO (Scientific Eletronic Library
Online), a mais importante biblioteca eletrônica nacional, implementada pela FAPESP
(Fundação de Amparo à Pesquisas do Estado de São Paulo) em parceria com a BIREME
(Centro Latino-Americano e do Caribe de Informação em Ciências da Saúde) e com apoio
recente do CNPq.
Em dezembro de 2002, reconhecendo a importância das pesquisas em ciências agronômicas
desenvolvidas pelo Instituto Agronômico, a SciELO decidiu pela inclusão em seu portal da
coleção completa da Revista Bragantia. Dentre as mais tradicionais revistas científicas
publicadas por instituições de pesquisa do País, Bragantia passará a ser o primeiro periódico
integralmente disponível online.
A partir desse projeto, as informações científicas publicadas pelo IAC desde 1941, e
disponíveis até então apenas em bibliotecas institucionais ou para um número limitado de
assinantes, estarão disponíveis em rede. Cientistas, estudantes, extensionistas, produtores
rurais, empresários do setor comercial e industrial e internautas diversos, terão acesso a mais
de centenas de notas e artigos científicos que poderão ser recuperados, a partir de
mecanismos de buscas por autor, ano e palavras-chave presentes no título, resumo ou
abstract dos artigos.
Além disso, serão impressos conjuntos de CD-Rom com o conteúdo dos 61 volumes, e os
mesmos mecanismos de busca online vão permitir acesso às informações aos usuários que
ainda não estejam conectados à internet.
Esta iniciativa pioneira de parceria IAC/SciELO certamente deverá ser adotada por todos os
importantes periódicos das mais diversas áreas do conhecimento que divulgam com eficiência
a ciência nacional e contribuem para o desenvolvimento intelectual e socioeconômico do País.
© 2007 Instituto Agronômico
Avenida Barão de Itapura, 1481
Editorial
Bragantia, uma das mais destacadas revistas nacionais de Ciências
Agronômicas, é publicada pelo Instituto Agronômico (IAC), de Campinas (SP),
desde 1941. São 61 volumes compostos por cerca de 30 mil páginas de informações
relacionadas às mais importantes culturas e práticas agrícolas fomentando a
economia paulista e nacional. Em suas páginas foram publicadas informações de
grande repercussão científica, econômica e social como as relacionadas ao cultivo
de cafeeiros em solos de cerrado, as quais permitiram extraordinária modificação
no perfil das regiões produtoras do País, bem como a descrição e as recomendações
de cultivo de muitas das principais variedades cultivadas em solos nacionais.
A utilização de meios avançados e eficientes de veiculação de informações
potencializam a importância dos resultados das pesquisas institucionais,
tornando-os com freqüência impactantes no cenário agrícola. Em sintonia com
esses avanços, Bragantia encontra-se, desde 1997, disponível em um site próprio
e também na SciELO (Scientific Eletronic Library Online), a mais importante
biblioteca eletrônica nacional, implementada pela FAPESP (Fundação de
Amparo à Pesquisas do Estado de São Paulo) em parceria com a BIREME (Centro
Latino-Americano e do Caribe de Informação em Ciências da Saúde) e com
apoio recente do CNPq.
Em dezembro de 2002, reconhecendo a importância das pesquisas em ciências
agronômicas desenvolvidas pelo Instituto Agronômico, a SciELO decidiu pela
inclusão em seu portal da coleção completa da Revista Bragantia. Dentre as mais
tradicionais revistas científicas publicadas por instituições de pesquisa do País,
Bragantia passará a ser o primeiro periódico integralmente disponível online.
A partir desse projeto, as informações científicas publicadas pelo IAC desde
1941, e disponíveis até então apenas em bibliotecas institucionais ou para um
número limitado de assinantes, estarão disponíveis em rede. Cientistas,
estudantes, extensionistas, produtores rurais, empresários do setor comercial e
industrial e internautas diversos, terão acesso a mais de centenas de notas e artigos
científicos que poderão ser recuperados, a partir de mecanismos de buscas por
autor, ano e palavras-chave presentes no título, resumo ou abstract dos artigos.
Além disso, serão impressos conjuntos de CD-Rom com o conteúdo dos 61
volumes, e os mesmos mecanismos de busca online vão permitir acesso às
informações aos usuários que ainda não estejam conectados à internet.
Esta iniciativa pioneira de parceria IAC/SciELO certamente deverá ser adotada
por todos os importantes periódicos das mais diversas áreas do conhecimento
que divulgam com eficiência a ciência nacional e contribuem para o
desenvolvimento intelectual e socioeconômico do País.
Celso Valdevino Pommer
Editor-Chefe
Bragantia
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Bragantia vol.61 no.3 Campinas Sept./Dec. 2002
BOTÂNICA E FISIOLOGIA VEGETAL
Estudos de microscopia óptica e de microscopia
eletrônica de varredura em folhas de Mentha spicata e
de Mentha spicata x suaveolens (Lamiaceae)
Optical microscopy studies and scanning electron microscopy in leaf the
Mentha spicata and Mentha spicata x suaveolens (Lamiaceae)
Maria Bernadete Gonçalves Martins
Departamento de Zoologia e Botânica, Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas
(IBILCE), Universidade Estadual Paulista (UNESP), Caixa Postal 136, 15054-000 São José do
Rio Preto (SP). E-mail: [email protected]
RESUMO
O presente trabalho tem como objetivo realizar um estudo de anatomia foliar por meio de
microscopia óptica e de microscopia eletrônica de varredura em Mentha spicata L. e Mentha
spicata X suaveolens, caracterizando histologicamente a lâmina foliar. Secções transversais e
paradérmicas da região mediana do limbo foliar mostraram a presença de epiderme
unisseriada, coberta por uma fina camada de cutícula, apresentando tricomas glandulares do
tipo capitado e peltado e não glandulares unisseriados multicelulares, não ramificados. O
mesofilo de ambas as espécies é dorsiventral, com parênquima paliçádico uniestratificado, com
células alongadas e rico em inclusões citoplasmáticas. O parênquima lacunoso é formado por
três a quatro camadas de células irregulares. Os tricomas capitados presentes são classificados
como do tipo I, e apresentam-se com uma célula basal, uma célula peduncular e uma grande
célula apical, cujo formato varia de circular a piriforme. Os tricomas peltados consistem de
uma célula basal, uma célula peduncular curta, larga e unicelular, com paredes externas
cutinizadas e uma cabeça grande multicelular com 12 células secretoras, distribuídas
radialmente em dois círculos concêntricos, o central com 4 células e o externo com 8 células,
as quais acumulam o produto da secreção em uma cavidade entre a cutícula e as células
secretoras; o pé do tricoma glandular está inserido em 11 células epidérmicas. Há
predominância de tricomas capitados em relação aos tricomas peltados em ambas as espécies
de Mentha.
Palavras-chave: Mentha, tricomas, anatomia foliar.
ABSTRACT
The objective of the present work is to make a study of leaf anatomy through optic microscopy
and eletronic microscopy of scanning in Mentha spicata L. and Mentha spicata X suaveolens,
characterizing the leaf blade histology. Cross and paradermic sections of the leaf, showed the
presence of uniseriate epidermal cells covered by a fine cuticle layer, presenting gland
trichomes of multicellular type capitate and peltate and no gland trichomes, not ramified. The
mesophyll of both species mantain with uniseriate palisade parenchyma only in high epidermal,
prolonged cells, and rich in cytoplasmic inclusions. Lacunary parenchyma is formed by 3 to 4
layers of irregular cells. The capitate trichomes are classified as type I they presented with a
basal, a pedunculary and a great apical cell, whose format varies from circular to periform.
Peltate trichomes consist of a basal cell, a short, wide and unicellular stalk cell, with cutinized
external walls and one great multicellular head with 12 secretory cells distributed in two
concentrical circles. The trunk has 4 cells and the external one 8 cells, which accumulate the
product of the secretion in a cavity between cuticle and the secretor cells, as the foot of
glandular trichomes is inserted in 11 epidermal cells. There is a predominance of capitate
trichomes in relation to peltate trichomes in both species of Mentha.
Key words: Mentha, trichomes, leaf anatomy.
1. INTRODUÇÃO
As Lamiaceae compreendem uma família pertencente à Ordem Tubiflorae (Lamiales),
abrangendo cerca de 200 gêneros e, aproximadamente, 3.200 espécies, distribuídas em todo o
mundo. Menta é o nome comum de aproximadamente 25 espécies perenes do gênero Mentha,
que se desenvolve melhor em regiões de clima temperado. O nome é mais bem usado para se
referir a algum membro das Lamiaceae, freqüentemente chamada pela família das mentas pelo
fato de as plantas dessa família serem caracterizadas por suas folhagens aromáticas. As
mentas verdadeiras, entretanto, são restritas a pequenos grupos e por muitos híbridos.
Propagam-se por sementes, porém os híbridos de menta são estéreis e podem se propagar por
replante de estolhos (JOLY, 1983). São cultivadas como ervas, cujas folhas podem ser secas e
usadas como flavorizantes e seu óleo essencial é usado como aromatizante pelas indústrias
farmacêuticas em fragrâncias, na medicina e como condimento alimentar.
O gênero Mentha é taxonomicamente complexo, em relação à variação na plasticidade
fenotípica e à variabilidade genética. Muitas espécies são capazes de hibridização com outras
(HALLIDAY e BEADLE, 1972).
Óleos essenciais constituem um grupo importante dos produtos econômicos de origem vegetal.
A produção de óleos essenciais nas plantas está geralmente associada à presença de
estruturas secretoras especializadas, tais como tricomas glandulares, ductos de óleos ou
resinas que contêm grande variedade de terpenos, considerados os sítios primários de
acúmulos desse material (FAHN, 1979).
Poucas espécies da família Lamiaceae foram estudadas anatomicamente, e em Mentha piperita
(AMELUNXEN, 1967); M. rubescens (BRUNI e MODENESI, 1983); Salvia glutinosa e S. pratensis
(SCHNEPE, 1972); Thymus capitatus (DANILOVA e KASHINA, 1989; WERKER et al., 1985); Thymus
vulgaris (BRUNI e MODENESI, 1983); Calmintha menthifolia (HANDILOU et al. 1991); Origanum
dictammus (BOSABILIDIS e TSEKOS, 1982); O. vulgare (WERKER et al., 1985); O. basilicum
(WERKER et al., 1993); Coryothymus capitatus, Majorana syriaca, Melissa officinalis, Micromeria
fruticosa, Rosmarinus officinalis, Salvia officinalis, S. fruticosa, Satureja thymbra (WERKER et
al., 1985) foi observada a presença de secreção de óleo essencial nos tricomas glandulares.
Em variedades de Mentha piperita e M. rubescens, verificou-se a presença de dois tipos de
tricomas glandulares: peltados e capitados. Somente os tricomas peltados apresentavam
secreção de monoterpenos (BRUN et al., 1991).
Tricomas glandulares são estruturas secretoras freqüentemente presentes nas Lamiaceae que
secretam óleos essenciais, variando o número de células secretoras, o comprimento da célula
peduncular, a quantidade do óleo secretado, a densidade e seu arranjo na epiderme (METCALFE
e CHALK, 1983).
WERKER et al. (1985) estudaram a estrutura anatômica dos tricomas secretores de algumas
espécies de Lamiaceae e verificaram que os tricomas peltados e capitados diferem na
morfologia, início e duração da atividade secretora, modo de secreção e tipo de material
secretado. Nos vegetais, o termo secreção pode ser descrito como complexos processos de
separação ou isolamento de determinadas substâncias do protoplasma celular, nos quais se
inserem a síntese de substâncias, o acúmulo e o armazenamento em compartimentos internos
da célula e, até a eliminação em espaços intercelulares (subcuticulares e entre células
adjacentes), na superfície externa da planta (FAHN, 1979, 1988; SCHNEPF, 1972).
O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo da anatomia foliar por meio de microscopia
óptica e de microscopia eletrônica de varredura em Mentha spicata L. e M. spicata X
suaveolens, caracterizando histologicamente a lâmina foliar.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Os espécimes vegetais estudados foram cultivados na Área Experimental do Departamento de
Botânica, IBILCE, UNESP, sendo as mudas provenientes do Horto de Plantas Medicinais, da
ESALQ-USP, Piracicaba (SP). As populações de Mentha spicata L. e M. spicata X suaveolens
não receberam nenhum tratamento especial no seu cultivo.
Utilizaram-se folhas adultas, colhidas no estádio vegetativo da planta. O preparo do material,
para obtenção do laminário histológico usado para microscopia óptica, constituiu-se
basicamente de processos usuais utilizados em microtomia, que incluem: fixação em FAA 50%
por 24 horas, desidratação na série alcoólica (etílica), infiltração em parafina, emblocamento,
seccionamento, coloração e montagem das amostras (JOHANSEN, 1940). As peças incluídas em
parafina foram seccionadas em micrótomo rotativo (Leitz Wetzlar, Germany), obtendo-se
secções transversais da lâmina foliar com 10 a 15 mm de espessura. Paralelamente, efetuaramse cortes paradérmicos à mão livre, com lâmina de aço, na superfície foliar para observação de
estômatos, células epidérmicas, morfologia das estruturas secretoras e inserção nas células
epidérmicas.
A fim de se obter uma análise preliminar dos compostos secundários produzidos em Mentha
spicata L. e em M. spicata X suaveolens, optou-se por realizar testes microquímicos.
Para os testes microquímicos, as folhas adultas, frescas, foram seccionadas à mão livre com
lâmina de aço, transversalmente na região mediana do mesofilo. Os cortes obtidos foram
colocados em vidro de relógio contendo água destilada e, posteriormente, selecionados em
microscópio estereoscópio (Carl Zeiss tipo Jena).
Finalizada a seleção, os cortes foram distribuídos em vidros de relógio contendo,
respectivamente, vermelho de rutênio (Economou-Amilli citado por SOSSAE, 1995) a fim de
detectar a presença de mucilagem e pectinas e de Safra/Blau, para análise de celulose e com
azul de toluidina (O'BRIEN et al., 1964); coloração policromática para detectar RNA (púrpura);
DNA (azul-esverdeado) e lignina e polifenóis (verde). Foram realizadas mensurações, em 20
campos da região mediana do limbo foliar, através de ocular de retículo micrométrico para
avaliar a espessura total do limbo entre as espécies.
Paralelamente, prepararam-se amostras foliares para microscopia eletrônica de varredura. O
material foi fixado em Karnovsky modificado (glutaraldeído 2,5%, formaldeído 2,5% em
tampão cacodilato de sódio 0,05 M, pH 7,2), pós-fixado com tetróxido de ósmio (OsO4) e
desidratados em soluções crescentes de acetona (30%, 50%, 70%, 90% e 100%).
Posteriormente, os espécimes foram levados à secagem ao ponto crítico com CO2 líquido
(Balzers CPD 030) e, em seguida, ao metalizador (MED 010 da Balzers) para cobertura da
superfície com uma fina camada de ouro e examinados em microscópio eletrônico de
varredura.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
O aspecto morfológico característico de Mentha spicata X suaveolens é de uma planta
herbácea, prostrada, aromática, que não forma semente, por se tratar de um híbrido, cujo
nome popular é "hortelã", "hortelã-crespa" (Figura 1A). Mentha spicata L. diferencia-se pela
folha mais estreita e pela essência fortemente aromática que exala de suas folhas. Apresenta
flores arroxeadas com posterior formação de sementes, cujo nome popular é "hortelãpimenta", "hortelã-de-folha-fina" (Figura 1B).
Secções transversais e paradérmicas da região mediana de folhas adultas de M. spicata X
suaveolens e de M. spicata L. mostraram a presença de epiderme unisseriada, coberta por uma
fina camada de cutícula com tricomas glandulares do tipo capitado (Tipo I) e peltado em
ambas as faces, e de tricomas não glandulares (tectores), unisseriados, multicelulares, não
ramificados, predominantes na epideme abaxial (Figuras 2 a 4).
As células da epiderme abaxial de Mentha spicata X suaveolens são irregulares, sendo as
células da face adaxial ligeiramente maiores (Figura 3A-C).
SOSSAE (1995), trabalhando com Tetradenia riparia (Lamiaceae) também observou que as
células epidérmicas na face adaxial são maiores que as da face abaxial.
A epiderme na face abaxial de M. spicata X suaveolens mostra a presença de esferocristais ou
massas cristalinas sendo eliminadas pelas células epidérmicas (Figura 5E). Os esferocristais
aparecem nas células epidérmicas, nas faces abaxial e adaxial de ambas as espécies, porém
em maior proporção em M. spicata X suaveolens (Figuras 5A, B, D e E).
O mesofilo de ambas as espécies de Mentha é dorsiventral; o parênquima paliçádico é
unisseriado, com células alongadas, dispostas perpendicularmente à superfície do limbo. Há
presença de inclusões citoplasmáticas em forma de drusas, distribuídas nas células
epidérmicas e nas células do parênquima paliçádico. A análise comparada da espessura do
mesofilo de Mentha spicata L. e de Mentha spicata X suaveolens mostrou menor espessura do
limbo foliar de M. spicata X suaveolens em relação ao limbo de M. spicata (Figuras 5 B-E).
O mesofilo de Mentha spicata X suaveolens em comparação com o de M. spicata L. apresenta o
parênquima paliçádico com células mais curtas e mais largas. As células da epiderme são
maiores e mais irregulares e apresentam menor número de inclusões citoplasmáticas em forma
de esferocristais ou massas cristalinas (Figuras 2 e 3). SOSSAE (1995), estudando
anatomicamente as folhas de Tetradenia ripara, observou o mesofilo heterogêneo e
assimétrico, o parênquima paliçádico bisseriado, com células de vários tamanhos, alongadas e
ricas em inclusões citoplasmáticas em forma de drusas.
BONZANI e ESPINAR (1993) estudaram, anatomicamente, três espécies de Lamiaceae usadas na
medicina popular: Minthostachys mollis (Kunth) Griseb; Mentha citrata Ehrh e Marrubium
vulgare L., para verificar a presença de esferocristais ou massas cristalinas de diosmina;
observaram a presença dos cristais em células epidérmicas e nos espaços intercelulares
somente em Minthostachys mollis, sendo os cristais ausentes em Mentha citrata Ehrh e
Marrubium vulgare L.
O parênquima lacunoso consta de três a quatro camadas de células irregulares, com projeções
estendendo de uma célula a outra, formando espaços entre si (Figuras 2 e 3).
Geralmente, os tricomas peltados e capitados diferem em morfologia, início e duração da
atividade secretora, modo de secreção e tipo de material secretado. O tricoma capitado
presente em Mentha spicata X suaveolens é classificado como do Tipo I e apresenta-se com
uma ou duas células no pedúnculo e uma grande célula, cujo formato varia de circular a
piriforme, constituindo a cabeça. Nesses tricomas, o material secretado é expelido para o
exterior (Figura 3B e C), enquanto nos tricomas peltados, o material permanece no espaço
subcuticular (Figura 3D).
Há predominância de tricomas capitados em relação aos tricomas peltados em Mentha spicata
X suaveolens e em M. spicata (Figuras8B, E; 9B, C). Resultados semelhantes foram obtidos por
MAFFEI et al. (1986) em Mentha viridis lavanduliodora, em todos os períodos e estádios de
desenvolvimento, em que o número total de tricomas decresce durante a floração e torna a
aumentar após esse período. Durante a floração, porém, os tricomas, embora em menor
número, contêm mais óleo essencial que nos outros períodos.
Contrastando com muitas espécies de Lamiaceae, Thymus vulgaris apresenta apenas um único
tipo de tricoma peltado produzindo substância lipofílica. O tricoma glandular peltado é
constituído por oito células na cabeça, responsáveis pela produção de óleo essencial (BRUNI e
MODENESE, 1983).
Os tricomas peltados (subséssil) de Mentha spicata e de M. spicata X suaveolens, consistem de
uma célula basal, uma célula do pedúnculo curta, larga e unicelular, com paredes externas
cutinizadas e uma cabeça grande multicelular com 12 células secretoras, distribuídas
radialmente, em dois círculos concêntricos: o central com quatro células e o mais externo com
oito, inseridos em 11 células epidérmicas que envolvem a célula do pé do tricoma (Figuras 2C;
3D; 4D; 6C, E, F; 7B, C, E, F e 10A, B, C).
Estudos realizados em Origanum dictamnus L. (Lamiaceae) revelaram que o tricoma glandular
"scale" é composto por 12 células na cabeça, uma no pescoço e outra na base (BOSABALIDIS e
TSEKOS, 1982).
HEINRICH (1973); BOSABALIDIS e TSEKOS (1984) também observaram semelhanças em outras
espécies de Lamiaceae no arranjo radial dos tricomas peltados, envolvidos por 13 a 15 células
epidérmicas, o que difere em relação a este trabalho.
BOSABILIDIS (1990), estudando tricomas glandulares de Satureja thymbra, observou o arranjo
radial de 13 células epidérmicas ao redor da célula do pé glandular.
Foram realizados testes microquímicos preliminares para constatar a presença de alguns
compostos secundários em ambas as espécies. Obtiveram-se resultados positivos em
conteúdos protoplasmáticos pelo teste com vermelho de Rutênio, para detectar a presença de
mucilagem e pectinas (Figura 5B e E); com Safra-Blau, para análise de celulose (Figura 5A e
D) e com azul de toluidina; coloração policromática para identificar RNA (púrpura) e DNA (azulesverdeado) (Figura 5 C e F).
SERRATO-VALENTI et al. (1997) estudaram a superfície foliar de plantas de Salvia aurea L. e
observaram a presença de tricomas glandulares e tricomas não glandulares, incluindo dois
tipos de tricomas glandulares, capitado e peltado, com diferenças na estrutura e processo de
secreção. A cabeça do tricoma peltado é formada por seis a oito células secretoras, arranjadas
em círculo simples, o que não é característica típica de Lamiaceae.
Em Leonotis leonurus há um arranjo similar (ASCENSÃO et al., 1995), mas em outras espécies
da mesma família, tais como espécies de Origamum (BOSABILIDIS e TSEKOS, 1984), Satureja
thymbra (BOSABILIDIS, 1990) e espécies diferentes ecaminadas por WERKER et al. (1985), um
número alto de células da cabeça é arranjada em dois círculos concêntricos. Contrariamente,
em outras espécies dessa família, tal como Ocimum basilicum (WERKER, 1993), a cabeça do
tricoma peltado é formada por quatro células centrais únicas.
WATANABE (1993), em observações com microscopia eletrônica de varredura em diferentes
formas de tricomas glandulares em grande número de plantas aromáticas, observou que para
alfazema, hortelã-pimenta, alfavaca, orégano, sálvia e tomilho, os tricomas peltados formam
coroas circulares e cada uma possui de 4 a 12 células secretoras de óleo, o que está de acordo
com este trabalho.
MRAZ (1998) estudou tricomas de Teucrium montanum (Lamiaceae), em microscopia de luz e
de varredura, observando que os tricomas peltados são formados por uma célula basal, uma
peduncular e por 4 a 8 células glandulares na cabeça.
A figura 9 mostra a superfície da folha de Mentha spicata L em MEV: (A) face adaxial da folha;
(B) detalhe do tricoma tector inserido na nervura principal da folha na face abaxial e (C) face
abaxial da folha.
Monoterpenos incluem o maior componente do óleo essencial das mentas, abrangendo Mentha
X pipeita e M. spicata (LAURENCE, 1981). A biossíntese e acumulação de monoterpenos em
Mentha é especificamente localizada nos tricomas glandulares e originada no plastídeo
(leucoplasto) das células secretoras altamente especializadas, estrutura glandular não
fotossintética (TURNER et al., 1999).
Notáveis transformações ultra-estruturais ocorrem na secreção das glândulas peltadas de
Mentha X piperita, que correlacionam com o pico de produção de monoterpenos no
desenvolvimento das folhas (TURNER et al., 1999, 2000; GERSHENZON et al., 2000; MCCONKEY et
al., 2000) que sugerem possíveis funções dos leucoplastos e SER, na biossíntese e exportação
de monoterpenos.
4. CONCLUSÕES
1. Mentha spicata (hortelã-de-folha-fina) se diferencia de Mentha spicata X suaveolens (hortelãcrespa) por apresentar folhas fortemente aromáticas e flores arroxeadas com posterior
formação de frutos e sementes.
2. O mesofilo de ambas as espécies de Mentha é classificado como dorsiventral, com
parênquima paliçádico uniestratificado, com células alongadas e ricas em inclusões
citoplasmáticas em forma de esferocristais. Ocorrem tricomas glandulares do tipo capitado e
peltado e tricomas não glandulares unisseriados, multicelulares não ramificados.
3. O limbo foliar de Mentha spicata X suaveolens apresenta menor espessura em relação ao
limbo foliar de Mentha spicata.
4. Mentha spicata X suaveolens apresenta o parênquima paliçádico com células mais curtas e
mais largas. Apresenta maior número de inclusões citoplasmáticas em forma de esferocristais
em relação ao mesofilo de M. spicata.
5. Os tricomas capitados presentes em ambas as espécies são classificados como do tipo I e
apresentam uma célula basal, uma peduncular e uma grande célula apical, cujo formato varia
de circular a piriforme. Nesses tricomas, o material é expelido para o exterior, enquanto nos
tricomas peltados, permanece no espaço subcuticular.
5. Os tricomas peltados de Mentha spicata L. e de Mentha spicata X suaveolens consistem de
uma célula basal, uma peduncular curta e larga, com paredes externas cutinizadas. Apresenta
célula apical multicelular, com 12 células secretoras distribuídas radialmente em dois círculos
concêntricos. O círculo central possui quatro células secretoras e o externo, oito células
secretoras; o acúmulo da secreção fica em uma cavidade formada entre a cutícula e as células
secretoras e o tricoma é inserido sob 11 células epidérmicas.
7. Em relação à presença de compostos secundários, obtiveram-se resultados positivos em
conteúdos protoplasmáticos por meio de testes microquímicos para presença de mucilagens e
pectinas em ambas as espécies.
8. Há predominância de tricomas capitados em relação aos tricomas peltados nas duas
espécies estudadas.
AGRADECIMENTOS
Ao Professor Dr. Elliot Kitajima, coordenador do NAP/MEPA (Núcleo de Apoio à
Pesquisa/Microscopia Eletrônica em Pesquisa Agropecuária), ESALQ-USP, pela utilização do
microscópio eletrônico de varredura PV (LEO 435VP).
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Recebido para publicação em 10 de julho de 2001 e aceito em 8 de outubro de 2002
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[
Estudos de Microscopia em Mentha spicata e Mentha spicata x suaveolens
205
BOTÂNICA E FISIOLOGIA VEGETAL
ESTUDOS DE MICROSCOPIA ÓPTICA E DE MICROSCOPIA ELETRÔNICA
DE VARREDURA EM FOLHAS DE MENTHA SPICATA E DE MENTHA SPICATA X
SUAVEOLENS (LAMIACEAE)(1)
MARIA BERNADETE GONÇALVES MARTINS(2)
RESUMO
O presente trabalho tem como objetivo realizar um estudo de anatomia foliar por meio de
microscopia óptica e de microscopia eletrônica de varredura em Mentha spicata L. e Mentha spicata X
suaveolens, caracterizando histologicamente a lâmina foliar. Secções transversais e paradérmicas da
região mediana do limbo foliar mostraram a presença de epiderme unisseriada, coberta por uma
fina camada de cutícula, apresentando tricomas glandulares do tipo capitado e peltado e não glandulares unisseriados multicelulares, não ramificados. O mesofilo de ambas as espécies é dorsiventral,
com parênquima paliçádico uniestratificado, com células alongadas e rico em inclusões
citoplasmáticas. O parênquima lacunoso é formado por três a quatro camadas de células irregulares. Os tricomas capitados presentes são classificados como do tipo I, e apresentam-se com uma
célula basal, uma célula peduncular e uma grande célula apical, cujo formato varia de circular a
piriforme. Os tricomas peltados consistem de uma célula basal, uma célula peduncular curta, larga
e unicelular, com paredes externas cutinizadas e uma cabeça grande multicelular com 12 células
secretoras, distribuídas radialmente em dois círculos concêntricos, o central com 4 células e o externo com 8 células, as quais acumulam o produto da secreção em uma cavidade entre a cutícula e as
células secretoras; o pé do tricoma glandular está inserido em 11 células epidérmicas. Há predominância de tricomas capitados em relação aos tricomas peltados em ambas as espécies de Mentha.
Palavras-chave: Mentha, tricomas, anatomia foliar.
ABSTRACT
OPTICAL MICROSCOPY STUDIES AND SCANNING ELECTRON MICROSCOPY IN LEAF
THE MENTHA SPICATA AND MENTHA SPICATA X SUAVEOLENS (LAMIACEAE)
The objective of the present work is to make a study of leaf anatomy through optic microscopy
and eletronic microscopy of scanning in Mentha spicata L. and Mentha spicata X suaveolens,
characterizing the leaf blade histology. Cross and paradermic sections of the leaf, showed the
presence of uniseriate epidermal cells covered by a fine cuticle layer, presenting gland trichomes of
multicellular type capitate and peltate and no gland trichomes, not ramified. The mesophyll of
both species mantain with uniseriate palisade parenchyma only in high epidermal, prolonged cells,
and rich in cytoplasmic inclusions. Lacunary parenchyma is formed by 3 to 4 layers of irregular
cells. The capitate trichomes are classified as type I they presented with a basal, a pedunculary and
a great apical cell, whose format varies from circular to periform. Peltate trichomes consist of a
basal cell, a short, wide and unicellular stalk cell, with cutinized external walls and one great
multicellular head with 12 secretory cells distributed in two concentrical circles. The trunk has 4
cells and the external one 8 cells, which accumulate the product of the secretion in a cavity between
cuticle and the secretor cells, as the foot of glandular trichomes is inserted in 11 epidermal cells. There
is a predominance of capitate trichomes in relation to peltate trichomes in both species of Mentha.
Key words: Mentha, trichomes, leaf anatomy.
(1) Recebido para publicação em 10 de julho de 2001 e aceito em 8 de outubro de 2002.
(2) Departamento de Zoologia e Botânica, Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE), Universidade Estadual Paulista
(UNESP), Caixa Postal 136, 15054-000 São José do Rio Preto (SP). E-mail: [email protected]
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 205-218, 2002
206
M.B.G. MARTINS
1. INTRODUÇÃO
As Lamiaceae compreendem uma família
pertencente à Ordem Tubiflorae (Lamiales),
abrangendo cerca de 200 gêneros e, aproximadamente, 3.200 espécies, distribuídas em todo o
mundo. Menta é o nome comum de aproximadamente 25 espécies perenes do gênero Mentha, que
se desenvolve melhor em regiões de clima
temperado. O nome é mais bem usado para se referir
a algum membro das Lamiaceae, freqüentemente
chamada pela família das mentas pelo fato de as
plantas dessa família serem caracterizadas por suas
folhagens aromáticas. As mentas verdadeiras,
entretanto, são restritas a pequenos grupos e por
muitos híbridos. Propagam-se por sementes, porém
os híbridos de menta são estéreis e podem se
propagar por replante de estolhos (JOLY, 1983). São
cultivadas como ervas, cujas folhas podem ser secas
e usadas como flavorizantes e seu óleo essencial é
usado como aromatizante pelas indústrias
farmacêuticas em fragrâncias, na medicina e como
condimento alimentar.
O gênero Mentha é taxonomicamente complexo,
em relação à variação na plasticidade fenotípica e à
variabilidade genética. Muitas espécies são capazes
de hibridização com outras (HALLIDAY e BEADLE, 1972).
Óleos essenciais constituem um grupo importante
dos produtos econômicos de origem vegetal. A
produção de óleos essenciais nas plantas está
geralmente associada à presença de estruturas
secretoras especializadas, tais como tricomas
glandulares, ductos de óleos ou resinas que contêm
grande variedade de terpenos, considerados os sítios
primários de acúmulos desse material (FAHN, 1979).
Poucas espécies da família Lamiaceae foram
estudadas anatomicamente, e em Mentha piperita
(AMELUNXEN, 1967); M. rubescens (BRUNI e MODENESI,
1983); Salvia glutinosa e S. pratensis (SCHNEPF, 1972);
Thymus capitatus (DANILOVA e KASHINA, 1989; WERKER
et al., 1985); Thymus vulgaris (BRUNI e MODENESI, 1983);
Calmintha menthifolia (HANDILOU et al. 1991); Origanum
dictammus (BOSABALIDIS e TSEKOS, 1982); O. vulgare
(WERKER et al., 1985); O. basilicum (WERKER et al., 1993);
Coryothymus capitatus, Majorana syriaca, Melissa
officinalis, Micromeria fruticosa, Rosmarinus officinalis,
Salvia officinalis, S. fruticosa, Satureja thymbra (WERKER
et al., 1985) foi observada a presença de secreção de
óleo essencial nos tricomas glandulares.
Em variedades de Mentha piperita e M. rubescens,
verificou-se a presença de dois tipos de tricomas
glandulares: peltados e capitados. Somente os
tricomas peltados apresentavam secreção de
monoterpenos (BRUN et al., 1991).
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 205-218, 2002
Tricomas glandulares são estruturas secretoras
freqüentemente presentes nas Lamiaceae que secretam
óleos essenciais, variando o número de células
secretoras, o comprimento da célula peduncular, a
quantidade do óleo secretado, a densidade e seu arranjo
na epiderme (METCALFE e CHALK, 1983).
W ERKER et al. (1985) estudaram a estrutura
anatômica dos tricomas secretores de algumas
espécies de Lamiaceae e verificaram que os tricomas
peltados e capitados diferem na morfologia, início e
duração da atividade secretora, modo de secreção e
tipo de material secretado. Nos vegetais, o termo
secreção pode ser descrito como complexos processos
de separação ou isolamento de determinadas
substâncias do protoplasma celular, nos quais se
inserem a síntese de substâncias, o acúmulo e o
armazenamento em compartimentos internos da célula
e, até a eliminação em espaços intercelulares
(subcuticulares e entre células adjacentes), na superfície
externa da planta (FAHN, 1979, 1988; SCHNEPF, 1972).
O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo
da anatomia foliar por meio de microscopia óptica e
de microscopia eletrônica de varredura em Mentha
spicata L. e M. spicata X suaveolens, caracterizando
histologicamente a lâmina foliar.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Os espécimes vegetais estudados foram cultivados
na Área Experimental do Departamento de Botânica,
IBILCE, UNESP, sendo as mudas provenientes do
Horto de Plantas Medicinais, da ESALQ-USP,
Piracicaba (SP). As populações de Mentha spicata L. e
M. spicata X suaveolens não receberam nenhum
tratamento especial no seu cultivo.
Utilizaram-se folhas adultas, colhidas no estádio
vegetativo da planta. O preparo do material, para
obtenção do laminário histológico usado para
microscopia óptica, constituiu-se basicamente de
processos usuais utilizados em microtomia, que
incluem: fixação em FAA 50% por 24 horas,
desidratação na série alcoólica (etílica), infiltração
em parafina, emblocamento, seccionamento,
coloração e montagem das amostras (JOHANSEN ,
1940). As peças incluídas em parafina foram
seccionadas em micrótomo rotativo (Leitz Wetzlar,
Germany), obtendo-se secções transversais da
lâmina foliar com 10 a 15 µm de espessura.
Paralelamente, efetuaram-se cortes paradérmicos à
mão livre, com lâmina de aço, na superfície foliar
para observação de estômatos, células epidérmicas,
morfologia das estruturas secretoras e inserção nas
células epidérmicas.
Estudos de Microscopia em Mentha spicata e Mentha spicata x suaveolens
A fim de se obter uma análise preliminar dos
compostos secundários produzidos em Mentha
spicata L. e em M. spicata X suaveolens, optou-se por
realizar testes microquímicos.
Para os testes microquímicos, as folhas adultas,
frescas, foram seccionadas à mão livre com lâmina
de aço, transversalmente na região mediana do
mesofilo. Os cortes obtidos foram colocados em vidro
de relógio contendo água destilada e, posteriormente,
selecionados em microscópio estereoscópio (Carl
Zeiss tipo Jena).
Finalizada a seleção, os cortes foram distribuídos
em vidros de relógio contendo, respectivamente,
vermelho de rutênio (Economou-Amilli citado por
S OSSAE , 1995) a fim de detectar a presença de
mucilagem e pectinas e de Safra/Blau, para análise
de celulose e com azul de toluidina (O’BRIEN et al.,
1964); coloração policromática para detectar RNA
(púrpura); DNA (azul-esverdeado) e lignina e
polifenóis (verde). Foram realizadas mensurações,
em 20 campos da região mediana do limbo foliar,
através de ocular de retículo micrométrico para
avaliar a espessura total do limbo entre as espécies.
Paralelamente, prepararam-se amostras foliares
para microscopia eletrônica de varredura. O material
foi fixado em Karnovsky modificado (glutaraldeído
2,5%, formaldeído 2,5% em tampão cacodilato de
sódio 0,05 M, pH 7,2), pós-fixado com tetróxido de
ósmio (OsO4) e desidratados em soluções crescentes
de acetona (30%, 50%, 70%, 90% e 100%).
Posteriormente, os espécimes foram levados à
secagem ao ponto crítico com CO2 líquido (Balzers
CPD 030) e, em seguida, ao metalizador (MED 010
da Balzers) para cobertura da superfície com uma
fina camada de ouro e examinados em microscópio
eletrônico de varredura.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
O aspecto morfológico característico de Mentha
spicata X suaveolens é de uma planta herbácea,
prostrada, aromática, que não forma semente, por
se tratar de um híbrido, cujo nome popular é
“hortelã”, “hortelã-crespa” (Figura 1A). Mentha
spicata L. diferencia-se pela folha mais estreita e pela
essência fortemente aromática que exala de suas
folhas. Apresenta flores arroxeadas com posterior
formação de sementes, cujo nome popular é “hortelãpimenta”, “hortelã-de-folha-fina” (Figura 1B).
Secções transversais e paradérmicas da região
mediana de folhas adultas de M. spicata X suaveolens
e de M. spicata L. mostraram a presença de epiderme
unisseriada, coberta por uma fina camada de cutícula
207
com tricomas glandulares do tipo capitado (Tipo I) e
peltado em ambas as faces, e de tricomas não
glandulares (tectores), unisseriados, multicelulares,
não ramificados, predominantes na epideme abaxial
(Figuras 2 a 4).
As células da epiderme abaxial de Mentha spicata
X suaveolens são irregulares, sendo as células da face
adaxial ligeiramente maiores (Figura 3A-C).
SOSSAE (1995), trabalhando com Tetradenia riparia
(Lamiaceae) também observou que as células
epidérmicas na face adaxial são maiores que as da
face abaxial.
A epiderme na face abaxial de M. spicata X
suaveolens mostra a presença de esferocristais ou
massas cristalinas sendo eliminadas pelas células
epidérmicas (Figura 5E). Os esferocristais aparecem
nas células epidérmicas, nas faces abaxial e adaxial
de ambas as espécies, porém em maior proporção
em M. spicata X suaveolens (Figuras 5A, B, D e E).
O mesofilo de ambas as espécies de Mentha é
dorsiventral; o parênquima paliçádico é
unisseriado, com células alongadas, dispostas
perpendicularmente à superfície do limbo. Há
presença de inclusões citoplasmáticas em forma de
drusas, distribuídas nas células epidérmicas e nas
células do parênquima paliçádico. A análise
comparada da espessura do mesofilo de Mentha
spicata L. e de Mentha spicata X suaveolens mostrou
menor espessura do limbo foliar de M. spicata X
suaveolens em relação ao limbo de M. spicata
(Figuras 5 B-E).
O mesofilo de Mentha spicata X suaveolens em
comparação com o de M. spicata L. apresenta o
parênquima paliçádico com células mais curtas e
mais largas. As células da epiderme são maiores e
mais irregulares e apresentam menor número de
inclusões citoplasmáticas em forma de esferocristais
ou massas cristalinas (Figuras 2 e 3). SOSSAE (1995),
estudando anatomicamente as folhas de Tetradenia
ripara, observou o mesofilo heterogêneo e assimétrico,
o parênquima paliçádico bisseriado, com células de
vários tamanhos, alongadas e ricas em inclusões
citoplasmáticas em forma de drusas.
B ONZANI e E SPINAR (1993) estudaram,
anatomicamente, três espécies de Lamiaceae usadas
na medicina popular: Minthostachys mollis (Kunth)
Griseb; Mentha citrata Ehrh e Marrubium vulgare L.,
para verificar a presença de esferocristais ou massas
cristalinas de diosmina; observaram a presença dos
cristais em células epidérmicas e nos espaços
intercelulares somente em Minthostachys mollis, sendo
os cristais ausentes em Mentha citrata Ehrh e
Marrubium vulgare L.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 205-218, 2002
208
M.B.G. MARTINS
A
A
B
Figura 1. Aspecto geral de plantas adultas. A: Mentha
spicata X suaveolens; B: M. spicata L.
O parênquima lacunoso consta de três a quatro
camadas de células irregulares, com projeções
estendendo de uma célula a outra, formando espaços
entre si (Figuras 2 e 3).
Geralmente, os tricomas peltados e capitados
diferem em morfologia, início e duração da atividade
secretora, modo de secreção e tipo de material
secretado. O tricoma capitado presente em Mentha
spicata X suaveolens é classificado como do Tipo I e
apresenta-se com uma ou duas células no pedúnculo
e uma grande célula, cujo formato varia de circular a
piriforme, constituindo a cabeça. Nesses tricomas, o
material secretado é expelido para o exterior (Figura
3B e C), enquanto nos tricomas peltados, o material
permanece no espaço subcuticular (Figura 3D).
Há predominância de tricomas capitados em
relação aos tricomas peltados em Mentha spicata X
suaveolens e em M. spicata (Figuras 8B, E; 9B, C).
Resultados semelhantes foram obtidos por MAFFEI et
al. (1986) em Mentha viridis lavanduliodora, em todos
os períodos e estádios de desenvolvimento, em que
o número total de tricomas decresce durante a
floração e torna a aumentar após esse período.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 205-218, 2002
B
C
Figura 2. Secção transversal da lâmina foliar de Mentha
spicata L. A: Corte transversal da lâmina foliar (200x);
B: Detalhe de tricoma capitado do Tipo I (400x); C:
Detalhe de tricoma peltado (200x). e = epiderme; pp =
parênquima paliçádico; pl = parênquima lacunoso; cb
= célula basal; cp = célula peduncular; ca = célula apical;
es = espaço subcuticular; tp = tricoma peltado; pc =
parede celular.
Estudos de Microscopia em Mentha spicata e Mentha spicata x suaveolens
209
A
B
C
D
Figura 3. Secção transversal da lâmina foliar de Mentha spicata X suaveolens. A: Corte transversal do limbo
foliar (200x); B: Detalhe de tricoma capitado na face adaxial da epiderme (400x); C: Detalhe de tricoma
capitado na face abaxial da epiderme (400x); D: Detalhe do tricoma peltado (400x). e = epiderme; pp =
parênquima paliçádico; pl = parênquima lacunoso; cb = célula basal; cp = célula peduncular; ca = célula
apical; es = espaço subcuticular; tp = tricoma peltado, f = floema, x = xilema.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 205-218, 2002
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 205-218, 2002
3um
D
B
Figura 4. Secção paradérmica da lâmina foliar de Mentha spicata L. e de Mentha spicata X suaveolens. A: Epiderme adaxial de M. spicata (200x); B: Epiderme abaxial
M. spicata (200x); C: Epiderme adaxial de M. spicata X suaveolens (200x); D: Epiderme abaxial M. spicata X suaveolens (200x). ce = célula epidérmica; e = estômato;
tp = tricoma peltado.
C
A
210
M.B.G. MARTINS
Estudos de Microscopia em Mentha spicata e Mentha spicata x suaveolens
211
A
D
B
C
E
F
Figura 5. Secção transversal da lâmina foliar de Mentha spicata L. (A, B, C) e de Mentha spicata X suaveolens (D, E, F). Testes
microquímicos. A e D: Coloração com Safranina/Astra–Blau (200x); B e E: Coloração com vermelho de rutênio (200x);
C e F: Coloração com azul de toluidina (200x). e = epiderme; pp = parênquima paliçádico; pl = parênquima lacunoso;
si = substância inorgânica.
Durante a floração, porém, os tricomas, embora em
menor número, contêm mais óleo essencial que nos
outros períodos.
Contrastando com muitas espécies de Lamiaceae,
Thymus vulgaris apresenta apenas um único tipo de
tricoma peltado produzindo substância lipofílica. O
tricoma glandular peltado é constituído por oito
células na cabeça, responsáveis pela produção de óleo
essencial (BRUNI e MODENESE, 1983).
Os tricomas peltados (subséssil) de Mentha spicata
e de M. spicata X suaveolens, consistem de uma célula
basal, uma célula do pedúnculo curta, larga e
unicelular, com paredes externas cutinizadas e uma
cabeça grande multicelular com 12 células secretoras,
distribuídas radialmente, em dois círculos
concêntricos: o central com quatro células e o mais
externo com oito, inseridos em 11 células epidérmicas
que envolvem a célula do pé do tricoma (Figuras 2C;
3D; 4D; 6C, E, F; 7B, C, E, F e 10A, B, C).
Estudos realizados em Origanum dictamnus
L. (Lamiaceae) revelaram que o tricoma
glandular “scale” é composto por 12 células na
cabeça, uma no pescoço e outra na base
(B OSABALIDIS e T SEKOS , 1982).
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Figura 6. Micrografia eletrônica de varredura (MEV) da epiderme na face adaxial de Mentha spicata X suaveolens. A:
Detalhe do tricoma capitado em vista frontal (700x); B: Detalhe do tricoma capitado em vista lateral (1.150x); C:
Detalhe do tricoma peltado e capitado (450x); D: Estômato (750x); E: Tricoma peltado com 12 células secretoras arranjadas
em dois círculos concêntricos (1.000x); F: Tricoma peltado (875x).
H EINRICH (1973); B OSABALIDIS e T SEKOS (1984)
também observaram semelhanças em outras espécies
de Lamiaceae no arranjo radial dos tricomas peltados,
envolvidos por 13 a 15 células epidérmicas, o que
difere em relação a este trabalho.
B OSABALIDIS (1990), estudando tricomas
glandulares de Satureja thymbra, observou o arranjo
radial de 13 células epidérmicas ao redor da célula
do pé glandular.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 205-218, 2002
Foram realizados testes microquímicos preliminares
para constatar a presença de alguns compostos
secundários em ambas as espécies. Obtiveram-se
resultados positivos em conteúdos protoplasmáticos pelo
teste com vermelho de Rutênio, para detectar a presença
de mucilagem e pectinas (Figura 5B e E); com Safra-Blau,
para análise de celulose (Figura 5A e D) e com azul de
toluidina; coloração policromática para identificar RNA
(púrpura) e DNA (azul-esverdeado) (Figura 5 C e F).
Estudos de Microscopia em Mentha spicata e Mentha spicata x suaveolens
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Figura 7. Micrografia eletrônica de varredura (MEV) da epiderme abaxial de Mentha spicata X suaveolens. A: Detalhe do
tricoma não secretor, tector (750x); B: Detalhe do tricoma peltado e de estômato (775x); C: Detalhe do tricoma peltado,
mostrando o produto da secreção granular (470x); D: Células da nervura principal com tricoma capitado senescente
(1.000x); E: Detalhe do tricoma secretor peltado com 12 células secretoras arranjadas em dois círculos, estômato e
tricoma capitado (500x); F: Detalhe de tricoma peltado com espaço subcuticular (seta) (490x).
SERRATO-VALENTI et al. (1997) estudaram a superfície
foliar de plantas de Salvia aurea L. e observaram a presença
de tricomas glandulares e tricomas não glandulares,
incluindo dois tipos de tricomas glandulares, capitado e
peltado, com diferenças na estrutura e processo de
secreção. A cabeça do tricoma peltado é formada por seis
a oito células secretoras, arranjadas em círculo simples, o
que não é característica típica de Lamiaceae.
Em Leonotis leonurus há um arranjo similar
(ASCENSÃO et al., 1995), mas em outras espécies da
mesma família, tais como espécies de Origamum
(B OSABALIDIS e T SEKO s, 1984), Satureja thymbra
(Bosabalidis, 1990) e espécies diferentes
ecaminadas por WERKER et al. (1985), um número
alto de células da cabeça é arranjada em dois
círculos concêntricos. Contrariamente, em outras
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Figura 8. Micrografia eletrônica de varredura (MEV) da epiderme de Mentha spicata L. A: Detalhe do tricoma não secretor
(tector) e de células epidérmicas na face adaxial com paredes sinuosas (650x); B: tricoma peltado e tricoma unisseriado
multicelular na epiderme face adaxial (310x); C: Tricomas capitados e tricoma peltado na epiderme face adaxial
(480x); D: Epiderme na face abaxial, com abundantes tricomas tectores multicelulares (280x); E: Epiderme na face
adaxial com tricomas capitados (900x); F: Epiderme na face adaxial, mostrando a presença de estômatos e de tricoma
capitado (1.050x).
espécies dessa família, tal como Ocimum basilicum
(W ERKER , 1993), a cabeça do tricoma peltado é
formada por quatro células centrais únicas.
W ATANABE (1993), em observações com
microscopia eletrônica de varredura em diferentes
formas de tricomas glandulares em grande número
de plantas aromáticas, observou que para alfazema,
hortelã-pimenta, alfavaca, orégano, sálvia e tomilho,
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 205-218, 2002
os tricomas peltados formam coroas circulares e cada
uma possui de 4 a 12 células secretoras de óleo, o
que está de acordo com este trabalho.
M RAZ (1998) estudou tricomas de Teucrium
montanum (Lamiaceae), em microscopia de luz e de
varredura, observando que os tricomas peltados são
formados por uma célula basal, uma peduncular e
por 4 a 8 células glandulares na cabeça.
Estudos de Microscopia em Mentha spicata e Mentha spicata x suaveolens
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Figura 9. Micrografia eletrônica de varredura da superfície foliar de Mentha spicata L. A: Vista frontal da epiderme na
face adaxial da folha (74x). Presença de tricomas peltados e capitados; B: Epiderme na face abaxial da folha. Detalhe
de tricoma tector na nervura principal (250x); C: Epiderme na face abaxial da folha. Notar a grande quantidade de
tricomas capitados em relação ao tricoma peltado (500x).
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Figura 10. Secções paradérmicas da folha de Mentha spicata L. na face adaxial da epiderme. A: Tricoma peltado formado
por 12 células secretoras, dispostas em dois círculos concêntricos. Detalhe das 11 células epidérmicas circundando a
célula do pé unicelular do tricoma (200x); B: Idem em detalhe (400x); C e D: Secções paradérmicas da folha de Mentha
spicata X suaveolens na face adaxial de epiderme (200x). Tricoma peltado formado por 12 células secretoras, dispostas
em dois círculos concêntricos, quatro células constituindo a coroa central e oito células circundando a coroa.
A figura 9 mostra a superfície da folha de Mentha
spicata L em MEV: (A) face adaxial da folha; (B) detalhe
do tricoma tector inserido na nervura principal da
folha na face abaxial e (C) face abaxial da folha.
Monoterpenos incluem o maior componente do
óleo essencial das mentas, abrangendo Mentha X
pipeita e M. spicata (LAURENCE, 1981). A biossíntese e
acumulação de monoterpenos em Mentha é
especificamente localizada nos tricomas glandulares
e originada no plastídeo (leucoplasto) das células
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 205-218, 2002
secretoras altamente especializadas, estrutura
glandular não fotossintética (TURNER et al., 1999).
Notáveis transformações ultra-estruturais
ocorrem na secreção das glândulas peltadas de
Mentha X piperita, que correlacionam com o pico de
produção de monoterpenos no desenvolvimento das
folhas (TURNER et al., 1999, 2000; GERSHENZON et al.,
2000; MCCONKEY et al., 2000) que sugerem possíveis
funções dos leucoplastos e SER, na biossíntese e
exportação de monoterpenos.
Estudos de Microscopia em Mentha spicata e Mentha spicata x suaveolens
4. CONCLUSÕES
1. Mentha spicata (hortelã-de-folha-fina) se diferencia
de Mentha spicata X suaveolens (hortelã-crespa) por
apresentar folhas fortemente aromáticas e flores
arroxeadas com posterior formação de frutos e sementes.
2. O mesofilo de ambas as espécies de Mentha é
classificado como dorsiventral, com parênquima
paliçádico uniestratificado, com células alongadas e
ricas em inclusões citoplasmáticas em forma de
esferocristais. Ocorrem tricomas glandulares do tipo
capitado e peltado e tricomas não glandulares
unisseriados, multicelulares não ramificados.
3. O limbo foliar de Mentha spicata X suaveolens
apresenta menor espessura em relação ao limbo foliar
de Mentha spicata.
4. Mentha spicata X suaveolens apresenta o
parênquima paliçádico com células mais curtas e
mais largas. Apresenta maior número de inclusões
citoplasmáticas em forma de esferocristais em relação
ao mesofilo de M. spicata.
5. Os tricomas capitados presentes em ambas as
espécies são classificados como do tipo I e apresentam
uma célula basal, uma peduncular e uma grande
célula apical, cujo formato varia de circular a
piriforme. Nesses tricomas, o material é expelido para
o exterior, enquanto nos tricomas peltados,
permanece no espaço subcuticular.
5. Os tricomas peltados de Mentha spicata L. e de
Mentha spicata X suaveolens consistem de uma célula
basal, uma peduncular curta e larga, com paredes
externas cutinizadas. Apresenta célula apical
multicelular, com 12 células secretoras distribuídas
radialmente em dois círculos concêntricos. O círculo
central possui quatro células secretoras e o externo,
oito células secretoras; o acúmulo da secreção fica em uma
cavidade formada entre a cutícula e as células secretoras
e o tricoma é inserido sob 11 células epidérmicas.
7. Em relação à presença de compostos
secundários, obtiveram-se resultados positivos em
conteúdos protoplasmáticos por meio de testes
microquímicos para presença de mucilagens e
pectinas em ambas as espécies.
8. Há predominância de tricomas capitados em relação
aos tricomas peltados nas duas espécies estudadas.
AGRADECIMENTOS
Ao Professor Dr. Elliot Kitajima, coordenador do
NAP/MEPA (Núcleo de Apoio à Pesquisa/
Microscopia Eletrônica em Pesquisa Agropecuária),
ESALQ-USP, pela utilização do microscópio
eletrônico de varredura PV (LEO 435VP).
217
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Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 205-218, 2002
Bragantia
Print ISSN 0006-8705
Bragantia vol.61 no.3 Campinas Sept./Dec. 2002
MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL
Análise dialélica e heterose de populações de milhopipoca
Diallel analyses and heterosis in popcorn varieties
Carlos Alberto ScapimI; Cleso Antônio Patto PachecoII, Aelton TonetI; Alessandro De
Lucca e BracciniI; Ronald José Barth PintoI
IDepartamento
de Agronomia, Universidade Estadual de Maringá, 87020-900 Maringá (PR). Email: [email protected]
IIEmbrapa Milho e Sorgo, Caixa Postal 371, 35701-970 Sete Lagoas (MG)
RESUMO
Realizaram-se cruzamentos dialélicos entre nove populações de milho-pipoca (Zea mays L.) UNB-2, RS-20, UEM-J1, UEM-M2, CMS-42, CMS-43, Viçosa, Beija-flor e a geração avançada do
híbrido triplo Zélia - para a obtenção dos 36 híbridos F1's a fim de alcançar informação dos
valores da capacidade combinatória e heterose. Essas populações e os F1's foram avaliados em
ensaios, em dois anos agrícolas (98/99 e 99/00), em Iguatemi (PR), com três repetições por
ano. Os resultados permitiram recomendar compostos formados entre as populações de alta
capacidade geral de combinação (CGC) para rendimento de grãos, UNB-2 e CMS-42 e as
populações de alta CGC para capacidade de expansão, Zélia, RS-20 e UEM-M2. As populações
Beija-flor e RS-20 foram recomendadas para iniciar programa de seleção recorrente recíproca,
pois se complementam em relação ao rendimento de grãos e à capacidade de expansão (CE).
Para CE, houve heteroses positiva e negativa, verificando-se dominância não unidirecional.
Palavras-chave: Zea mays L., compostos, cruzamentos dialélicos, rendimento e capacidade
de expansão.
ABSTRACT
A diallel set of crosses among nine varieties of popcorn (Zea mays L.) - UNB-2, RS-20, UEMJ1, UEM-M2, CMS 42, CMS 43, Viçosa, Beija-flor and advanced generation of hybrid three-way
Zélia) and their hybrid combinations was carried out to obtain capacity hability and heterosis
estimates. These varieties and F1's were evaluated in two crop years (98/99 and 99/00) with
three replications each year in Iguatemi, State of Paraná, Brazil. The results allowed the
synthesis of composts based in varieties of high combining ability for yield, like UNB-2 and
CMS-42 and the varieties Zélia, RS-20 e UEM-M2 to popping expansion. The varieties Beija-flor
and RS-20 were recommend to be used in a reciprocal recurrent selection program. For
popping expansion there are positive and negative heterosis, indicating non unidericional
dominance.
Key words: Zea mays L.; composites, diallel crosses, yield, popping expansion.
1. INTRODUÇÃO
O milho-pipoca é alimento bastante apreciado no Brasil. No entanto, seu plantio comercial é
bastante modesto. De acordo com GALVÃO et al. (2000) foram importadas em 1998
aproximadamente 61 mil toneladas, e a produção nacional foi cerca de 20 mil toneladas de
grãos. Isso se deve, sobretudo, à baixa qualidade da pipoca disponível no mercado brasileiro
devido à limitação de cultivares de alta qualidade e tecnologia de produção inadequada.
No melhoramento do milho-pipoca deve-se levar em consideração, além da produtividade e
caracteres agronômicos, aspectos relacionados à qualidade da pipoca, como textura e maciez.
Ao agricultor interessa produtividade elevada e os demais atributos de boa população de milho
normal; ao consumidor, alta capacidade de expansão (CE), que confere à pipoca melhor
textura e maciez.
Nesse contexto, comparação inicial entre as populações brasileiras e norte-americanas de
milho-pipoca mostrava que a qualidade da pipoca brasileira era muito inferior à da norteamericana. No primeiro Ensaio Nacional de Milho-Pipoca, realizado no ano agrícola 1991/92, a
CE média foi de 17,5 mL.mL-1 e a média da melhor cultivar foi de 20,8 mL.mL-1. Na década de
40, a CE de híbridos e populações comerciais nos Estados Unidos variava de 23,2 a 32,7 mL.g1. Uma boa população de milho-pipoca deve ter CE acima de 21 mL.mL-1. Valores acima de 26
mL.mL-1 indicam excelente pipoca (GALVÃO et al., 2000).
Recentemente, SAWAZAKI et al. (2000) e GALVÃO et al. (2000) obtiveram bons resultados de
produtividade e capacidade de expansão em São Paulo e Minas Gerais. Nesses ensaios, a
capacidade de expansão média variou de 32 a 36 mL.g-1 e a produtividade média de grãos
ficou acima de 4.000 kg.ha-1. São híbridos de linhagens Guarani e IAC-64 obtidos no Instituto
Agronômico (IAC), em Campinas (SP), que apresentaram boa adaptação à região, cujos
resultados se aproximam dos melhores híbridos norte-americanos.
Apesar desses avanços, o número reduzido de cultivares é limitante para expansão da cultura
no Brasil, haja vista que as empresas empacotadoras não trabalham com o milho-pipoca
nacional devido à pouca oferta no mercado que é decorrente da falta de sementes. Nesse
contexto, é necessário que novos programas de melhoramento sejam iniciados por empresas
públicas ou privadas. Para se ter sucesso no programa são necessárias populações com alta
variabilidade.
Uma das técnicas genético-estatísticas mais apropriadas tem sido a análise de cruzamentos
dialélicos em razão do grande número de informações genéticas que pode oferecer ao
melhorista (CRUZ, 1990; CRUZ e REGAZZI, 1994).
Poucos trabalhos têm sido relatados quanto à análise dialélica em milho-pipoca. Avaliação da
CE de seis populações e de seus híbridos F1's, realizada por SAWAZAKI et al. (1986), mostrou
amplas possibilidades de melhoramento da CE com o uso de híbridos intervarietais. ZANETTE
(1989) analisou dialelo entre sete populações de milho-pipoca e concluiu existir heterose para
CE, embora esta não tenha variado de cruzamento para cruzamento.
ANDRADE (1995) analisou dialelo entre seis populações de milho-pipoca, seus 15 híbridos F1's e
15 híbridos F1's recíprocos. A população Viçosa foi identificada como a mais promissora,
podendo ser utilizada em híbridos ou como fonte de linhagens para uso em programas de
melhoramento intra- ou interpopulacionais. O híbrido Viçosa x Roxa mostrou-se o mais
desejável quando se consideraram simultaneamente os caracteres rendimento de grãos e
capacidade de expansão. Assim, as duas foram recomendadas para iniciar programa de
seleção recorrente recíproca, como Rosa Claro e Beija-flor.
Recentemente, LARISH e BREWBAKER (1999) analisaram dois dialelos, um de seis populações de
milho-pipoca (quatro dos trópicos e duas americanas) e outro de cinco linhagens americanas
para as características rendimento de grãos e capacidade de expansão nos trópicos. Houve
heterose positiva para rendimento de grãos e heterose negativa para capacidade de expansão
para os dois dialelos. A razão entre a capacidade geral de combinação e a capacidade
específica de combinação foi alta para todas as características, o que permitiria ganhos por
seleção. Ambos os dialelos possibilitaram afirmar que os melhoristas dos trópicos deveriam
trabalhar com o grupo heterótico formado pelas populações Supergold e Jap Hulless.
Devido à inexistência de relatos no Brasil de análise dialélica com as populações UNB-2, RS20, UEM-J1, UEM-M2, CMS-42, CMS-43, geração avançada do híbrido triplo Zélia, Viçosa e
Beija-flor, realizou-se este trabalho com o objetivo de avaliar a capacidade geral de
combinação e heterose das populações de milho-pipoca pelos métodos de GRIFFING (1956) e
GARDNER e EBERHART (1966) e indicar quais as melhores combinações para a formação de
composto de grãos de cor amarela.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Foram realizados cruzamentos dialélicos entre nove populações de milho-pipoca (UNB-2, RS20, UEM-J1, UEM-M2, CMS-42, CMS-43, geração avançada do híbrido triplo Zélia, Viçosa e
Beija-flor). Para a obtenção dos híbridos, as populações foram semeadas em quatro linhas de
10 metros de comprimento pareadas em todas as combinações possíveis. Na época do
florescimento foram feitos todos os cruzamentos possíveis entre as populações, manualmente,
por meio de polinização planta a planta, com mistura de pólen. Realizou-se a multiplicação das
populações em lote à parte, por meio de polinização manual com mistura de pólen. A seguir,
descrição de cada população:
UNB-2 - a população UNB-2 originou-se de seleção em 'Composto Indígena', que a
ESALQ/USP, de Piracicaba (SP), doou à Universidade Nacional de Brasília (DF). Com isso,
gerou-se a população UNB-1, que foi cruzada com a população de milho-pipoca Americana,
cujas progênies selecionadas foram cruzadas com uma população de milho-pipoca de grãos
amarelos e resistente a Exserohilum turcicum. Após dois ciclos de seleção massal obteve-se
uma população formada por plantas resistentes, com alta produção e com grãos amarelos. Tal
população foi retrocruzada por três vezes com a Americana, originando a UNB-2, de
polinização aberta.
UEM M2 e UEM-J1 - são populações locais mantidas por pequenos agricultores, com genealogia
desconhecida. Foram doadas para a Universidade Estadual de Maringá (PR), em 1996. A partir
desse ano, foram submetidas a dois ciclos de seleção massal para características de sanidade
foliar.
Viçosa e Beija-flor - pertencem à Universidade Federal de Viçosa (MG) e foram desenvolvidas
com base em cruzamentos entre populações locais e híbridos norte-americanos.
RS-20 - população comercial desenvolvida pelo IPAGRO e comercializada pela AGROESTE-SC.
População derivada do híbrido triplo Zélia - cultivar comercial da empresa PIONEER. Apresenta
quatro gerações de acasalamento ao acaso. Pode ser considerada uma população em
equilíbrio.
CMS 42 e CMS-43 - o Composto Pipoca Amarelo Redondo (CMS-42) foi formado com base em
25 materiais de grãos amarelos e o Composto Pipoca Branco Redondo (CMS-43), em 33
materiais de grãos brancos, ambos selecionados no Banco Ativo de Germoplasma da EMBRAPA
(CNPMS), Centro Nacional de Pesquisa de Milho e Sorgo, Sete Lagoas (MG), quanto à
resistência a Puccinia spp. e ao Helminthosporium turcicum. Em Maringá, foram submetidos a
dois ciclos de seleção massal para características de sanidade foliar.
Os ensaios foram desenvolvidos em campos experimentais da Universidade Estadual de
Maringá em dois anos (98/99 e 99/2000), no delineamento em blocos casualizados com três
repetições e 36 tratamentos. Cada parcela foi representada por duas fileiras de 5 m de
comprimento. O espaçamento entre fileiras foi de 0,9 m. Nas parcelas, o plantio foi feito em
covas espaçadas de 0,2 m, com duas sementes por cova, deixando-se após o desbaste,
realizado aos 20-25 dias após a emergência, uma planta por cova, de forma que cada parcela
ficasse com 50 plantas. Efetuaram-se os tratos culturais de acordo com a necessidade da
cultura.
As características avaliadas foram: altura da planta (AP) - tomada do nível do solo à
inserção da folha bandeira, em seis plantas competitivas por parcela, após o pendoamento;
altura da espiga (AE) - medida do nível do solo até a inserção da espiga superior no colmo,
nas mesmas seis plantas por parcela; umidade dos grãos (UG) - obtida em uma amostra de
grãos de cada parcela; rendimento de grãos (RG) - obtido pela pesagem dos grãos
debulhados na parcela e transformados em kg.ha-1 corrigido para umidade de 15,5% e
capacidade de expansão (CE) - obtida como a razão entre o volume da pipoca expandida e
o volume dos grãos crus. Para cada parcela, estourou-se amostra de 30 mL de grãos, medida
em proveta graduada de 100 mL, em pipoqueira elétrica com controle automático de
temperatura, regulada para 237 oC, cedida pela EMBRAPA - Milho e Sorgo. Mediu-se o volume
da pipoca expandida em proveta graduada de 1.000 mL. O volume de grãos submetidos ao
estouro foi retirado da parte centro-basal das espigas. Antes de se avaliar a capacidade de
expansão, as amostras de grãos e a amostra-piloto de 1,0 kg que serviu para monitoramento
da umidade, foram armazenadas em câmara seca e fria. Efetuou-se o procedimento para
obtenção da característica capacidade de expansão somente a partir do dia em que a amostrapiloto atingiu umidade próxima de 12% (HOSENEY et al., 1983).
Inicialmente, realizou-se a análise da variância em cada ano, seguindo o modelo adotado. A
homogeneidade das variâncias residuais dos anos foi avaliada por meio do teste do F máximo
a 5% de probabilidade. Os efeitos de tratamentos e de anos foram considerados fixos. As
análises da variância foram feitas usando-se o programa SAEG (GOMES e BRAGA, 1992)
desenvolvido na Universidade Federal de Viçosa. Analisou-se a homogeneidade das médias
estimadas segundo o teste de SCOTT e KNOTT (1974), a 5% de probabilidade. Fez-se a
aplicação do teste por meio do programa SAEG (GOMES e BRAGA, 1992).
Com base nos resultados das análises da variância, as somas de quadrados de tratamentos
foram decompostas em capacidade geral de combinação. Para a decomposição, utilizou-se o
método 4, modelo 1, de GRIFFING (1956), em que o sistema dialélico consta de híbridos F1's.
Posteriormente, para avaliação da heterose empregou-se o método de GARDNER e EBERHART
(1966). A análise dialélica foi feita usando-se o programa GENES (CRUZ, 1997), desenvolvido
na Universidade Federal de Viçosa.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Inicialmente, procederam-se as análises da variância em cada ano. Uma vez que o teste F
máximo não revelou, a 5% de probabilidade, heterogeneidade entre os quadrados médios do
resíduo das análises individuais, para todos os caracteres, foi possível a realização das análises
da variância conjunta, considerando-se os dois anos.
No quadro 1 são apresentados os coeficientes de variação para todos os caracteres. De acordo
com a classificação elaborada por SCAPIM et al. (1995) esses coeficientes são considerados
como médios. A característica CE não apresenta classificação própria, no entanto, apresentouse dentro dos limites aceitáveis para a experimentação agrícola (c.v. = 12,5% e 13,8%),
quando comparada com outros autores (VENDRUSCOLO, 1997; PACHECO et al., 1998 e SIMON,
2000), ficando acima quando comparado com SAWASAKI et al. (1986), que encontraram c.v. =
5,3%.
Os quadrados médios de anos foram significativos, a 5% de probabilidade, para todos os
caracteres, com exceção do rendimento de grãos, indicando a existência de diferenças entre as
médias dos anos para esses caracteres. Apenas os caracteres capacidade de expansão e
rendimento de grãos apresentaram significância quanto à interação de populações x anos,
mostrando que as populações comportaram-se distintamente nos dois anos.
As médias dos caracteres agronômicos das populações e dos híbridos são apresentadas no
quadro 1, juntamente com seus agrupamentos pelo teste de SCOTT e KNOTT (1974), a 5% de
probabilidade.
Para altura de plantas e altura de espigas observaram-se a formação de quatro grupos
(Quadro 1). Mesmo os tratamentos que apresentaram maiores altura de planta e da espiga
(1,77 m e 1,00 m) não serão limitantes para a colheita.
Para rendimento de grãos e capacidade de expansão, o agrupamento das médias foi feito em
cada ano separadamente, uma vez que houve interação dos tratamentos com os ambientes
(Quadro 1). Os tratamentos que apresentaram maiores rendimento de grãos, nos dois anos,
foram Viçosa x UNB-2, Viçosa x CMS-42 e UNB-2 x UEM J1. Suas produções variaram de 2.997
kg.ha-1 a 3.652 kg.ha-1, conforme o ano. Esses valores são considerados satisfatórios.
Para CE, observou-se a formação de quatro grupos no primeiro ano e cinco grupos no
segundo. A população RS-20, os híbridos Beija-flor x RS-20; RS-20 x UEM M2 estiveram
presentes e se destacaram nos dois primeiros grupos nos dois anos.
As médias de CE das populações neste trabalho foram de 12,0 mL.mL-1 no ano agrícola 98/99
e 15,5 mL.mL-1 em 99/00, sendo o maior valor observado de 21,5 mL.mL-1 em 99/00. As
médias de CE dos híbridos intervarietais foram de 13,0 mL.mL-1 no ano agrícola 98/99 e 13.5
mL.mL-1 em 99/2000. Assim, a capacidade de expansão é fator limitante ao uso comercial dos
híbridos intervarietais aqui testados. O fato parece ser comum às populações brasileiras de
milho-pipoca, com raras exceções, como Zélia que é híbrido triplo; IAC-112, híbrido simples e
a população BRS-Ângela, melhorada a partir da CMS-43, por meio de quatro ciclos de seleção
entre e dentro de progênies de meios-irmãos (PACHECO et al., 1998).
É interessante comparar os valores de CE obtidos neste trabalho com aqueles de populações
comerciais. Segundo ZINSLY e MACHADO (1987), o valor mínimo de CE da população comercial
deve ser 15. Gama et al. (1990) consideraram altos os valores acima de 25; provavelmente,
esses autores se referiam à unidade mL.mL-1.
GALVÃO et al. (2000) apresentaram discussão interessante sobre essa avaliação, visto que nos
EUA a medida comercial mais utilizada é mL.g-1. Na escala, mL.mL-1, o valor de 18 a 20 é
considerado aceitável, de 21 a 26, bom e acima de 26, excelente, segundo os autores.
Percebe-se que, apesar dos baixos valores de CE, os trabalhos de melhoramento indicam
perspectivas de sucesso no melhoramento intrapopulacional para essa variável, empregandose diferentes populações e métodos de melhoramento, como os relatados por PACHECO et al.
(1998), LARISH e BREWBAKER (1999), PEREIRA e AMARAL-JÚNIOR (2001) e SIMON (2000). Esses
artigos indicam a predominância de efeitos aditivos e alta herdabilidade no sentido restrito
para essa característica.
Nos dois anos, o rendimento de grãos não se mostrou de forma consistente em todos os
tratamentos que se destacaram para a capacidade de expansão, citados anteriormente. Por
outro lado, os híbridos intervarietais mais produtivos, Viçosa x UNB-2, Viçosa x CMS-42 e UNB2 x UEM-J1; não apresentaram alta capacidade de expansão. Assim, nenhum dos híbridos
pôde ser considerado superior para os caracteres rendimento de grãos e capacidade de
expansão, simultaneamente.
As somas de quadrados de capacidade geral (CGC) foram significativas (P< 0,05) para todos
os caracteres. Tal fato evidencia a variabilidade genética entre as populações estudadas e a
manifestação de ação gênica aditiva, situação favorável ao melhoramento.
As estimativas dos efeitos da CGC ( ) das populações encontram-se no quadro 2. Baixo valor
indica que a média dos híbridos em que a população i participa não difere muito da
de
média geral do dialelo. Alto valor, positivo ou negativo, revela que a população i é muito
melhor ou pior que as demais populações incluídas no dialelo, com relação à média de seus
a população que possuir maior freqüência de alelos favoráveis
híbridos. Apresentará maior
(CRUZ e VENCOVSKY, 1989).
Uma vez que houve interação da CGC com anos para capacidade de expansão e rendimento de
grãos, os efeitos de capacidade geral de combinação das populações genitoras foram
estimados em cada ano separadamente (Quadro 2). As populações UNB-2, CMS-42 e UEM-J1
apresentaram
positivos nos dois anos para rendimento de grãos, enquanto as populações
Zélia, RS-20, UEM-M2 e CMS 43 apresentaram efeitos negativos. As populações Beija-flor e
Viçosa apresentaram efeitos positivos ou negativos, conforme o ano. Para capacidade de
expansão, as populações Zélia, RS-20, UEM-M2, CMS-43 e CMS-42 apresentaram gi positivos
nos dois anos, enquanto as populações Beija-flor, Viçosa, UNB-2 e UEM-J1 apresentaram
negativos.
Para programas de melhoramento de milho-pipoca interessa encontrar populações que reúnam
genes favoráveis quanto à produção e expansão altas. As populações que apresentaram as
maiores freqüências de alelos favoráveis para produção, UNB-2 e UEM-J1, foram também as
que apresentaram as menores freqüências de alelos favoráveis para expansão. As populações
Zélia, UEM M2 e RS-20, que se destacaram para expansão, foram piores em produção. A
positivas para rendimento de
população CMS-42 foi a única a apresentar estimativas de
grãos e capacidade de expansão. No entanto, as estimativas positivas de rendimento foram
baixas em relação às outras populações. Dessa forma, nenhuma população pôde ser
identificada como a mais promissora para ser usada em programa de melhoramento
intrapopulacional.
Os quadrados médios dos efeitos de populações e de heterose foram significativos para todos
os caracteres, com exceção da heterose para AE, indicando que as populações não constituem
grupo homogêneo (diferem quanto à CGC) e que há manifestação de heterose em seus
híbridos, ou seja, a heterose interfere na CGC.
Ao se desdobrar a soma de quadrados de heterose e as interações entre heteroses (média,
varietal e específica) e os anos para altura da planta e da espiga, apenas o quadrado médio da
heterose média apresentou significância. Isso mostra que a variância das freqüências gênicas
entre as populações é alta em locos com dominância. A não-significância dos efeitos de
heterose varietal e específica, por outro lado, sugere que as populações não diferem nas suas
respectivas freqüências gênicas médias e têm a mesma dispersão de freqüências gênicas
(VENCOVSKY, 1970). Verificou-se que os efeitos se mantiveram constantes nos dois anos.
Para rendimento de grãos, o desdobramento da heterose e das interações heteroses x anos foi
significativo (P < 0,05). Isso significa que existe variância suficiente das freqüências gênicas
entre as populações, que algumas delas diferem entre si, quanto às freqüências gênicas
médias ou quanto ao grau de dispersão dessas freqüências. Diferenças entre os graus de
complementação das freqüências podem também estar presentes. Além disso, esses efeitos
não se mantiveram constantes nos dois anos.
Para o caráter capacidade de expansão, o quadrado médio da heterose média não apresentou
significância. O contrário ocorreu com os quadrados médios da heterose varietal e específica.
Esse fato confirma a existência de dominância bidirecional na determinação deste caráter.
Admitindo-se que o quadrado médio de heterose seja significativo, e a dominância,
unidirecional, os quadrados médios das heteroses varietal e específica serão significativos
apenas se o quadrado médio da heterose média for também (VENCOVSKY, 1970). Para os
caracteres altura da planta e da espiga, as populações que apresentaram os maiores
UEM-J1, UNB-2 e Beija-flor (Quadro 3). As populações RS-20 e UEM-M2, por outro lado,
apresentaram as menores estimativas.
foram
Para rendimento de grãos, as populações UNB-2, Zélia, CMS-43 apresentaram
dois anos, enquanto as populações RS-20 e UEM-M2,
negativos. Para capacidade de
expansão, as populações Zélia, RS-20 e UEM-M2 apresentaram
positivos nos dois anos,
enquanto as populações Beija-flor, Viçosa, UNB-2, CMS-42 e UEM-J1,
período (Quadro 3). Valores positivos de
positivos nos
negativos no mesmo
indicam populações de maior potencial per se, ou
seja, para programas de melhoramento intrapopulacionais, em razão do efeito aditivo dos
genes. Logo, não foi possível encontrar população com valores positivos de
para
rendimento de grãos e capacidade de expansão.
As estimativas da heterose dos híbridos, em relação à média das populações genitoras (HMP),
encontram-se no quadro 4. A heterose de híbrido é função do quadrado das diferenças de
freqüências gênicas entre as populações e do grau de dominância. Assim, para que haja
heterose é necessário que exista diversidade genética entre as populações e algum grau de
dominância. A ausência de heterose, entretanto, não implica ausência de diversidade genética
entre as populações ou ausência de dominância, uma vez que o somatório dos desvios de
dominância pode ser nulo, quando estes apresentam sinais positivos e negativos.
Para os caracteres altura de planta, altura de espiga e rendimento de grãos, alguns híbridos
apresentaram heterose negativa, sem consistência nos dois anos. Dessa forma, pode-se
deduzir que para esses caracteres, os desvios de dominância atuaram predominantemente no
sentido de aumentá-los. Para capacidade de expansão, obtiveram-se HMP positivos e negativos
nos dois anos, de forma consistente, indicando a existência de dominância não unidirecional na
determinação desse caráter. Heterose negativa para capacidade de expansão foi relatada por
ANDRADE (1995) e LARISH e BREWBAKER (1999), evidentemente, utilizando outras populações.
Para altura de planta e de espiga, o híbrido Zélia x UEM-J1 apresentou o maior valor de HMP.
Para rendimento de grãos, a maior heterose foi apresentada pelo híbrido Viçosa x CMS-42,
enquanto os híbridos Viçosa x RS-20 e UNB-2 x RS-20 apresentaram HMP negativos no ano
agrícola 98/99.
Para capacidade de expansão, os híbridos CMS-3 x UEM J1, UNB-2 x Zélia, Beija Flor x RS-20
apresentaram heteroses positiva nos dois anos. No entanto, não são híbridos promissores,
haja vista as baixas médias para capacidade de expansão nos dois anos, com exceção, do
híbrido Beija-flor x RS-20, que apresentou média razoável.
Para os caracteres altura de planta, da espiga e rendimento de grãos a heterose média foi
significativa, com estimativas ( ) de 0,047 ± 0,023 m, 0,038 ± 0,018 m e 444,75 ± 79,0
kg.ha-1 respectivamente (Quadro 5). Para capacidade de expansão, a heterose média não foi
significativa (P > 0,05), conseqüentemente as heteroses varietais e específicas explicaram
praticamente toda a heterose observada. Esse resultado demonstra que para a variável CE, no
conjunto, essas populações não são favoráveis para explorar o efeito de heterose em híbridos.
Para rendimento de grãos e capacidade de expansão, as heteroses varietais e específicas
explicaram praticamente toda a heterose observada, com ampla vantagem para a heterose
específica (com mais de 70% de heterose total).
Para rendimento de grãos, a população CMS-42 apresentou hi elevado, nos dois anos,
diferenciando-se dos demais, mostrando ser o mais divergente dentro do grupo de populações
testadas (Quadro 5). Com relação a heteroses específicas (Sij), destacaram-se os híbridos
Viçosa x UNB-2, CMS 42 x Viçosa, Beija-flor x RS-20 (Quadro 6). Para capacidade de
expansão, as populações CMS-43, CMS-42 e UEM J1, apresentaram heteroses varietais
positivas nos dois anos, podendo ser consideradas divergentes em relação ao grupo. Com
relação às heteroses específicas, destacaram-se os híbridos RS-20 x Beija-flor e Viçosa x UEMM2, cujas estimativas foram positivas nos dois anos.
A dificuldade em reunir alta produtividade e boa capacidade de expansão em um mesmo
híbrido ficou evidenciada, pois os híbridos Viçosa x UNB-2 e Viçosa x CMS-42, os mais
desejáveis do ponto de vista da produção, encontram-se entre os piores para expansão; o
híbrido RS-20 x Beija-flor, mais desejável do ponto de vista da expansão, apresenta médias de
produtividade inferior ao desejável para o lançamento de um híbrido intervarietal.
Embora neste trabalho não tenha sido possível identificar um híbrido que reunisse alto
rendimento de grãos e boa capacidade de expansão, algumas estratégias para sua obtenção
podem ser analisadas. Uma estratégia para se obter populações de milho-pipoca de alta
produtividade e boa capacidade de expansão seria a síntese de compostos para programas de
melhoramento intrapopulacional. A escolha das populações para a formação desses compostos
deve se basear na CGC, que depende de efeitos aditivos. Assim, recomendam-se compostos
formados entre as populações de alta CGC para rendimento de grãos, UNB-2 e CMS-42 e as
populações de alta CGC para capacidade de expansão, população derivada do híbrido triplo
Zélia, RS-20 e UEM-M2.
Outra opção seria iniciar programa de seleção recorrente recíproca com as populações Beijaflor x RS-20. Esse híbrido apresenta heterose específica (Sij) positiva para rendimento de
grãos e capacidade de expansão. Muita atenção deve ser dada à capacidade de expansão.
A inter-relação entre os parâmetros estimados pelos dois métodos utilizados é relatada na
literatura (VENCOVSKY, 1970; CRUZ e VENCOVSKY, 1989 e SINGH e SINGH, 1984). Sabe-se que os
efeitos da CGC de duas populações estimados pelo método de GRIFFING (1956) devem-se, em
parte, ao contraste entre os efeitos de populações e ao contraste entre os efeitos de heterose
varietal, estimados pelo método de GARDNER e EBERHART (1966).
Partindo desse ponto, as populações que apresentaram os maiores efeitos da CGC para
rendimento de grãos foram UNB-2 e CMS-42. A população UNB-2 apresentou
superior a
CMS-42, sendo o hi do composto CMS-42 bem superior. A população UNB-2 mostrou-se
superior à CMS-42 quanto ao comportamento per se, enquanto CMS-42 determinou maior
valor heterótico nos híbridos em que participou. Para capacidade de expansão as populações
RS-20, Zélia e UEM-M2 apresentaram maiores efeitos da CGC. Todas apresentaram
comportamento per se como o principal determinante do efeito da CGC.
4. CONCLUSÕES
1. Recomendam-se compostos formados entre as populações de alta capacidade geral de
combinação (CGC) para rendimento de grãos, UNB-2 e CMS-42 e as populações de alta CGC
para capacidade de expansão, Zélia, RS-20 e UEM-M2.
2. As populações Beija-flor e RS-20 foram recomendadas para iniciar programa de seleção
recorrente recíproca, uma vez que se complementam em relação ao rendimento de grãos e à
capacidade de expansão.
3. Para CE houve heteroses positiva e negativa, verificando-se dominância não unidirecional.
4. As populações e híbridos intervarietais apresentam alto rendimento de grãos e baixa
capacidade de expansão.
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219
MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL
ANÁLISE DIALÉLICA E HETEROSE DE POPULAÇÕES
DE MILHO-PIPOCA(1)
CARLOS ALBERTO SCAPIM(2); CLESO ANTÔNIO PATTO PACHECO(3),
AELTON TONET(2); ALESSANDRO DE LUCCA E BRACCINI(2);
RONALD JOSÉ BARTH PINTO(2)
RESUMO
Realizaram-se cruzamentos dialélicos entre nove populações de milho-pipoca (Zea mays L.) –
UNB-2, RS-20, UEM-J1, UEM-M2, CMS-42, CMS-43, Viçosa, Beija-flor e a geração avançada do
híbrido triplo Zélia – para a obtenção dos 36 híbridos F1’s a fim de alcançar informação dos valores
da capacidade combinatória e heterose. Essas populações e os F1’s foram avaliados em ensaios, em
dois anos agrícolas (98/99 e 99/00), em Iguatemi (PR), com três repetições por ano. Os resultados
permitiram recomendar compostos formados entre as populações de alta capacidade geral de combinação (CGC) para rendimento de grãos, UNB-2 e CMS-42 e as populações de alta CGC para
capacidade de expansão, Zélia, RS-20 e UEM-M2. As populações Beija-flor e RS-20 foram recomendadas para iniciar programa de seleção recorrente recíproca, pois se complementam em relação ao
rendimento de grãos e à capacidade de expansão (CE). Para CE, houve heteroses positiva e negativa, verificando-se dominância não unidirecional.
Palavras-chave: Zea mays L., compostos, cruzamentos dialélicos, rendimento e capacidade de expansão.
ABSTRACT
DIALLEL ANALYSES AND HETEROSIS IN POPCORN VARIETIES
A diallel set of crosses among nine varieties of popcorn (Zea mays L.) – UNB-2, RS-20, UEM-J1,
UEM-M2, CMS 42, CMS 43, Viçosa, Beija-flor and advanced generation of hybrid three-way Zélia)
and their hybrid combinations was carried out to obtain capacity hability and heterosis estimates.
These varieties and F1’s were evaluated in two crop years (98/99 and 99/00) with three replications
each year in Iguatemi, State of Paraná, Brazil. The results allowed the synthesis of composts based
in varieties of high combining ability for yield, like UNB-2 and CMS-42 and the varieties Zélia, RS20 e UEM-M2 to popping expansion. The varieties Beija-flor and RS-20 were recommend to be used
in a reciprocal recurrent selection program. For popping expansion there are positive and negative
heterosis, indicating non unidericional dominance.
Key words: Zea mays L.; composites, diallel crosses, yield, popping expansion.
1. INTRODUÇÃO
O milho-pipoca é alimento bastante apreciado
no Brasil. No entanto, seu plantio comercial é
bastante modesto. De acordo com GALVÃO et al.
(2000) foram importadas em 1998 aproximadamente 61 mil toneladas, e a produção nacional
foi cerca de 20 mil toneladas de grãos. Isso se deve,
sobretudo, à baixa qualidade da pipoca disponível
no mercado brasileiro devido à limitação de
cultivares de alta qualidade e tecnologia de
produção inadequada.
No melhoramento do milho-pipoca deve-se levar
em consideração, além da produtividade e caracteres
agronômicos, aspectos relacionados à qualidade da
pipoca, como textura e maciez. Ao agricultor
interessa produtividade elevada e os demais
atributos de boa população de milho normal; ao
consumidor, alta capacidade de expansão (CE), que
confere à pipoca melhor textura e maciez.
(1) Recebido para publicação em 18 de julho de 2001 e aceito em 14 de agosto de 2002.
(2) Departamento de Agronomia, Universidade Estadual de Maringá, 87020-900 Maringá (PR). E-mail: [email protected]
(3) Embrapa Milho e Sorgo, Caixa Postal 371, 35701-970 Sete Lagoas (MG).
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 219-230, 2002
220
C.A. SCAPIM et al.
Nesse contexto, comparação inicial entre as
populações brasileiras e norte-americanas de milhopipoca mostrava que a qualidade da pipoca brasileira
era muito inferior à da norte-americana. No primeiro
Ensaio Nacional de Milho-Pipoca, realizado no ano
agrícola 1991/92, a CE média foi de 17,5 mL.mL-1 e a
média da melhor cultivar foi de 20,8 mL.mL-1. Na
década de 40, a CE de híbridos e populações
comerciais nos Estados Unidos variava de 23,2 a 32,7
mL.g-1. Uma boa população de milho-pipoca deve ter
CE acima de 21 mL.mL-1. Valores acima de 26 mL.mL-1
indicam excelente pipoca (GALVÃO et al., 2000).
Recentemente, SAWAZAKI et al. (2000) e GALVÃO et
al. (2000) obtiveram bons resultados de
produtividade e capacidade de expansão em São
Paulo e Minas Gerais. Nesses ensaios, a capacidade
de expansão média variou de 32 a 36 mL.g-1 e a
produtividade média de grãos ficou acima de 4.000
kg.ha-1. São híbridos de linhagens Guarani e IAC-64
obtidos no Instituto Agronômico (IAC), em
Campinas (SP), que apresentaram boa adaptação à
região, cujos resultados se aproximam dos melhores
híbridos norte-americanos.
Apesar desses avanços, o número reduzido de
cultivares é limitante para expansão da cultura no
Brasil, haja vista que as empresas empacotadoras não
trabalham com o milho-pipoca nacional devido à
pouca oferta no mercado que é decorrente da falta
de sementes. Nesse contexto, é necessário que novos
programas de melhoramento sejam iniciados por
empresas públicas ou privadas. Para se ter sucesso
no programa são necessárias populações com alta
variabilidade.
Uma das técnicas genético-estatísticas mais
apropriadas tem sido a análise de cruzamentos
dialélicos em razão do grande número de
informações genéticas que pode oferecer ao
melhorista (CRUZ, 1990; CRUZ e REGAZZI, 1994).
Poucos trabalhos têm sido relatados quanto à
análise dialélica em milho-pipoca. Avaliação da CE
de seis populações e de seus híbridos F1’s, realizada
por S AWAZAKI et al. (1986), mostrou amplas
possibilidades de melhoramento da CE com o uso
de híbridos intervarietais. ZANETTE (1989) analisou
dialelo entre sete populações de milho-pipoca e
concluiu existir heterose para CE, embora esta não
tenha variado de cruzamento para cruzamento.
A NDRADE (1995) analisou dialelo entre seis
populações de milho-pipoca, seus 15 híbridos F1’s e
15 híbridos F1’s recíprocos. A população Viçosa foi
identificada como a mais promissora, podendo ser
utilizada em híbridos ou como fonte de linhagens
para uso em programas de melhoramento intra- ou
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 219-230, 2002
interpopulacionais. O híbrido Viçosa x Roxa mostrouse o mais desejável quando se consideraram
simultaneamente os caracteres rendimento de grãos
e capacidade de expansão. Assim, as duas foram
recomendadas para iniciar programa de seleção
recorrente recíproca, como Rosa Claro e Beija-flor.
Recentemente, L ARISH e B REWBAKER (1999)
analisaram dois dialelos, um de seis populações de
milho-pipoca (quatro dos trópicos e duas americanas)
e outro de cinco linhagens americanas para as
características rendimento de grãos e capacidade de
expansão nos trópicos. Houve heterose positiva para
rendimento de grãos e heterose negativa para
capacidade de expansão para os dois dialelos. A
razão entre a capacidade geral de combinação e a
capacidade específica de combinação foi alta para
todas as características, o que permitiria ganhos por
seleção. Ambos os dialelos possibilitaram afirmar que
os melhoristas dos trópicos deveriam trabalhar com
o grupo heterótico formado pelas populações
Supergold e Jap Hulless.
Devido à inexistência de relatos no Brasil de
análise dialélica com as populações UNB-2, RS-20,
UEM-J1, UEM-M2, CMS-42, CMS-43, geração
avançada do híbrido triplo Zélia, Viçosa e Beija-flor,
realizou-se este trabalho com o objetivo de avaliar a
capacidade geral de combinação e heterose das
populações de milho-pipoca pelos métodos de
GRIFFING (1956) e GARDNER e EBERHART (1966) e indicar
quais as melhores combinações para a formação de
composto de grãos de cor amarela.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Foram realizados cruzamentos dialélicos entre
nove populações de milho-pipoca (UNB-2, RS-20,
UEM-J1, UEM-M2, CMS-42, CMS-43, geração
avançada do híbrido triplo Zélia, Viçosa e Beija-flor).
Para a obtenção dos híbridos, as populações foram
semeadas em quatro linhas de 10 metros de
comprimento pareadas em todas as combinações
possíveis. Na época do florescimento foram feitos
todos os cruzamentos possíveis entre as populações,
manualmente, por meio de polinização planta a
planta, com mistura de pólen. Realizou-se a
multiplicação das populações em lote à parte, por
meio de polinização manual com mistura de pólen.
A seguir, descrição de cada população:
UNB-2 – a população UNB-2 originou-se de
seleção em ´Composto Indígena‘, que a ESALQ/USP,
de Piracicaba (SP), doou à Universidade Nacional
de Brasília (DF). Com isso, gerou-se a população
UNB-1, que foi cruzada com a população de milho-
Análise Dialética e Heterose de Populações de Milho Pipoca
pipoca Americana, cujas progênies selecionadas
foram cruzadas com uma população de milho-pipoca
de grãos amarelos e resistente a Exserohilum turcicum.
Após dois ciclos de seleção massal obteve-se uma
população formada por plantas resistentes, com alta
produção e com grãos amarelos. Tal população foi
retrocruzada por três vezes com a Americana,
originando a UNB-2, de polinização aberta.
UEM M2 e UEM-J1 – são populações locais
mantidas por pequenos agricultores, com genealogia
desconhecida. Foram doadas para a Universidade
Estadual de Maringá (PR), em 1996. A partir desse
ano, foram submetidas a dois ciclos de seleção massal
para características de sanidade foliar.
Viçosa e Beija-flor – pertencem à Universidade
Federal de Viçosa (MG) e foram desenvolvidas com
base em cruzamentos entre populações locais e
híbridos norte-americanos.
RS-20 – população comercial desenvolvida pelo
IPAGRO e comercializada pela AGROESTE-SC.
População derivada do híbrido triplo Zélia –
cultivar comercial da empresa PIONEER. Apresenta
quatro gerações de acasalamento ao acaso. Pode ser
considerada uma população em equilíbrio.
CMS 42 e CMS-43 – o Composto Pipoca Amarelo
Redondo (CMS-42) foi formado com base em 25
materiais de grãos amarelos e o Composto Pipoca
Branco Redondo (CMS-43), em 33 materiais de grãos
brancos, ambos selecionados no Banco Ativo de
Germoplasma da EMBRAPA (CNPMS), Centro
Nacional de Pesquisa de Milho e Sorgo, Sete Lagoas
(MG), quanto à resistência a Puccinia spp. e ao
Helminthosporium turcicum. Em Maringá, foram
submetidos a dois ciclos de seleção massal para
características de sanidade foliar.
Os ensaios foram desenvolvidos em campos
experimentais da Universidade Estadual de Maringá
em dois anos (98/99 e 99/2000), no delineamento em
blocos casualizados com três repetições e 36
tratamentos. Cada parcela foi representada por duas
fileiras de 5 m de comprimento. O espaçamento entre
fileiras foi de 0,9 m. Nas parcelas, o plantio foi feito
em covas espaçadas de 0,2 m, com duas sementes
por cova, deixando-se após o desbaste, realizado aos
20-25 dias após a emergência, uma planta por cova,
de forma que cada parcela ficasse com 50 plantas.
Efetuaram-se os tratos culturais de acordo com a
necessidade da cultura.
As características avaliadas foram: altura da
planta (AP) - tomada do nível do solo à inserção da
folha bandeira, em seis plantas competitivas por
parcela, após o pendoamento; altura da espiga (AE)
- medida do nível do solo até a inserção da espiga
221
superior no colmo, nas mesmas seis plantas por
parcela; umidade dos grãos (UG) - obtida em uma
amostra de grãos de cada parcela; rendimento de
grãos (RG) - obtido pela pesagem dos grãos
debulhados na parcela e transformados em kg.ha-1
corrigido para umidade de 15,5% e capacidade de
expansão (CE) - obtida como a razão entre o volume
da pipoca expandida e o volume dos grãos crus. Para
cada parcela, estourou-se amostra de 30 mL de grãos,
medida em proveta graduada de 100 mL, em
pipoqueira elétrica com controle automático de
temperatura, regulada para 237 oC, cedida pela
EMBRAPA - Milho e Sorgo. Mediu-se o volume da
pipoca expandida em proveta graduada de 1.000 mL.
O volume de grãos submetidos ao estouro foi retirado
da parte centro-basal das espigas. Antes de se avaliar
a capacidade de expansão, as amostras de grãos e a
amostra-piloto de 1,0 kg que serviu para
monitoramento da umidade, foram armazenadas em
câmara seca e fria. Efetuou-se o procedimento para
obtenção da característica capacidade de expansão
somente a partir do dia em que a amostra-piloto
atingiu umidade próxima de 12% (HOSENEY et al.,
1983).
Inicialmente, realizou-se a análise da variância em
cada ano, seguindo o modelo adotado. A
homogeneidade das variâncias residuais dos anos foi
avaliada por meio do teste do F máximo a 5% de
probabilidade. Os efeitos de tratamentos e de anos
foram considerados fixos. As análises da variância
foram feitas usando-se o programa SAEG (GOMES e
BRAGA, 1992) desenvolvido na Universidade Federal
de Viçosa. Analisou-se a homogeneidade das médias
estimadas segundo o teste de SCOTT e KNOTT (1974), a
5% de probabilidade. Fez-se a aplicação do teste por
meio do programa SAEG (GOMES e BRAGA, 1992).
Com base nos resultados das análises da
variância, as somas de quadrados de tratamentos
foram decompostas em capacidade geral de
combinação. Para a decomposição, utilizou-se o
método 4, modelo 1, de GRIFFING (1956), em que o
sistema dialélico consta de híbridos F 1’s .
Posteriormente, para avaliação da heterose
empregou-se o método de GARDNER e EBERHART (1966).
A análise dialélica foi feita usando-se o programa
GENES (CRUZ, 1997), desenvolvido na Universidade
Federal de Viçosa.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Inicialmente, procederam-se as análises da
variância em cada ano. Uma vez que o teste F máximo
não revelou, a 5% de probabilidade, heterogeneidade
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 219-230, 2002
C.A. SCAPIM et al.
222
entre os quadrados médios do resíduo das análises
individuais, para todos os caracteres, foi possível a
realização das análises da variância conjunta,
considerando-se os dois anos.
No quadro 1 são apresentados os coeficientes de
variação para todos os caracteres. De acordo com a
classificação elaborada por SCAPIM et al. (1995) esses
coeficientes são considerados como médios. A
Quadro 1. Médias das populações genitoras e de seus híbridos F1’s para quatro caracteres em milho-pipoca
População
Altura de
planta
Altura de
espiga
m
Beija-flor
Viçosa
UNB-2
Zélia
CMS 43
CMS 42
RS 20
UEM M2
UEM J1
Médias das populações
1x2
1x3
1x4
1x5
1x6
1x7
1x8
1x9
2x3
2x4
2x5
2x6
2x7
2x8
2x9
3x4
3x5
3x6
3x7
3x8
3x9
4x5
4x6
4x7
4x8
4x9
5x6
5x7
5x8
5x9
6x7
6x8
6x9
7x8
7x9
8x9
Médias dos híbridos
CV (%)
1,67 a
1,66 a
1,70 a
1,50 c
1,66 a
1,49 c
1,31 d
1,43 c
1,64 b
1,56
1,75 a
1,68 a
1,57 b
1,70 a
1,72 a
1,57 b
1,62 b
1,60 a
1,73 b
1,60 a
1,67 a
1,66 a
1,34 d
1,65 a
1,63 b
1,68 a
1,69 a
1,63 b
1,46 c
1,60 b
1,75 a
1,58 b
1,60 b
1,38 d
1,63 b
1,77 a
1,73 a
1,49 c
1,57 b
1,67 a
1,45 c
1,52 c
1,73 a
1,40 d
1,60 b
1,58 b
1,61
7,0
0,93 a
0,90 b
0,90 b
0,75 c
0,88 b
0,85 b
0,55 e
0,70 d
0,87 b
0,82
0,93 a
0,87 b
0,80 c
0,92 a
0,93 a
0,81 c
0,87 b
0,90 b
0,92 a
0,84 b
0,88 b
0,91 b
0,68 d
0,88 b
0,86 b
0,85 b
0,89 b
0,90 b
0,72 c
0,80 c
1,00 a
0,79 c
0,89 b
0,72 c
0,86 b
0,96 a
0,97 a
0,76 c
0,83 b
0,94 a
0,74 c
0,82 b
0,98 a
0,67 d
0,84 b
0,83 b
0,85
10,0
Rendimento de grãos
98/99
99/2000
kg.ha-1
1.673 c
1.425 c
1.820 c
1.437 c
2.661 b
2.819 a
1.472 d
935 d
1.666 c
2.597 a
1.600 c
1.474 c
833 d
904 d
1.355 d
1.376 c
1.282 d
1.888 b
1.596
1.650
2.847 b
2.825 a
2.747 b
2.543 a
1.240 d
1.564 c
1.687 c
2.605 a
1.987 c
2.501 a
1.840 c
2.773 a
1.674 c
1.452 c
1.541 c
1.853 b
3.368 a
3.134 a
2.353 b
1.423 c
2.188 c
2.026 b
3.652 a
3.089 a
1.071 d
877 d
1.631 c
1.911 b
1.873 c
955 d
1.580 c
2.604 a
2.490 b
2.112 b
1.483 d
2.814 a
929 d
1.478 c
1.882 c
2.783 a
3.176 a
2.997 a
2.193 c
1.478 c
2.742 b
2.061 b
736 d
1.455 c
1.435 d
1.531 c
2.578 b
3.312 a
1.784 c
2.053 b
1.824 c
1.706 b
2.131 c
2.513 a
1.764 c
1.905 b
1.892 c
1.316 c
2.230 c
2.820 a
3.209 a
2.028 b
1.637 c
969 d
2.180 c
2.432 a
1.773 c
2.722 a
2.037
2.128
18,83
19,16
Capacidade de expansão
98/99
99/2000
mL.mL-1
9,0 d
13,8 c
9,8 c
14,6 c
9,3 d
14,2 c
18,0 a
17,7 b
7,8 d
15,7 c
8,2 d
13,0 d
19,0 a
21,5 a
12,2 c
19,5 a
6,7 d
9,3 e
12,0
15,5
11,4 c
5,7 e
8,0 d
15,4 c
10,0 c
14,0 c
13,8 b
11,8 d
9,4 d
11,6 d
17,4 a
19,5 a
15,8 b
8,2 e
10,8 c
12,5 d
7,5 d
8,3 e
10,6 c
15,2 c
10,0 c
10,9 d
10,5 c
10,7 d
8,2 d
9,0 e
15,0 b
16,5 c
15,3 b
7,7 e
17,0 a
17,3 b
12,2 c
13,5 d
15,8 b
10,5 d
16,0 b
17,4 b
11,5 c
13,4 d
12,2 c
10,5 d
17,0 a
17,0 b
15,0 b
20,0 a
15,4 b
15,0 c
16,7 a
16,8 c
9,0 d
11,8 d
12,0 c
14,5 c
7,2 d
14,2 c
17,8 a
15,8 c
14,2 b
15,8 c
13,2 b
15,0 c
14,5 b
14,7 c
14,2 b
12,7 d
16,5 a
19,5 a
16,7 a
11,9 d
7,8 d
12,3 d
13,0
13,5
12,50
13,80
Médias seguidas por uma mesma letra constituem um grupo homogêneo de acordo com o agrupamento de SCOTT e
KNOTT (1974).
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 219-230, 2002
Análise Dialética e Heterose de Populações de Milho Pipoca
característica CE não apresenta classificação própria,
no entanto, apresentou-se dentro dos limites
aceitáveis para a experimentação agrícola (c.v. =
12,5% e 13,8%), quando comparada com outros
autores (VENDRUSCOLO, 1997; PACHECO et al., 1998 e
SIMON, 2000), ficando acima quando comparado com
SAWAZAKI et al. (1986), que encontraram c.v. = 5,3%.
Os quadrados médios de anos foram
significativos, a 5% de probabilidade, para todos os
caracteres, com exceção do rendimento de grãos,
indicando a existência de diferenças entre as médias
dos anos para esses caracteres. Apenas os caracteres
capacidade de expansão e rendimento de grãos
apresentaram significância quanto à interação de
populações x anos, mostrando que as populações
comportaram-se distintamente nos dois anos.
As médias dos caracteres agronômicos das
populações e dos híbridos são apresentadas no
quadro 1, juntamente com seus agrupamentos pelo
teste de SCOTT e KNOTT (1974), a 5% de probabilidade.
Para altura de plantas e altura de espigas
observaram-se a formação de quatro grupos (Quadro
1). Mesmo os tratamentos que apresentaram maiores
altura de planta e da espiga (1,77 m e 1,00 m) não
serão limitantes para a colheita.
Para rendimento de grãos e capacidade de
expansão, o agrupamento das médias foi feito em
cada ano separadamente, uma vez que houve
interação dos tratamentos com os ambientes (Quadro
1). Os tratamentos que apresentaram maiores
rendimento de grãos, nos dois anos, foram Viçosa x
UNB-2, Viçosa x CMS-42 e UNB-2 x UEM J1. Suas
produções variaram de 2.997 kg.ha-1 a 3.652 kg.ha-1,
conforme o ano. Esses valores são considerados
satisfatórios.
Para CE, observou-se a formação de quatro
grupos no primeiro ano e cinco grupos no segundo.
A população RS-20, os híbridos Beija-flor x RS-20;
RS-20 x UEM M2 estiveram presentes e se destacaram
nos dois primeiros grupos nos dois anos.
As médias de CE das populações neste trabalho
foram de 12,0 mL.mL-1 no ano agrícola 98/99 e 15,5
mL.mL-1 em 99/00, sendo o maior valor observado
de 21,5 mL.mL-1 em 99/00. As médias de CE dos
híbridos intervarietais foram de 13,0 mL.mL-1 no ano
agrícola 98/99 e 13.5 mL.mL-1 em 99/2000. Assim, a
capacidade de expansão é fator limitante ao uso
comercial dos híbridos intervarietais aqui testados.
O fato parece ser comum às populações brasileiras
de milho-pipoca, com raras exceções, como Zélia que
é híbrido triplo; IAC-112, híbrido simples e a
população BRS-Ângela, melhorada a partir da CMS43, por meio de quatro ciclos de seleção entre e dentro
223
de progênies de meios-irmãos (PACHECO et al., 1998).
É interessante comparar os valores de CE obtidos
neste trabalho com aqueles de populações comerciais.
Segundo ZINSLY e MACHADO (1987), o valor mínimo
de CE da população comercial deve ser 15. GAMA et
al. (1990) consideraram altos os valores acima de 25;
provavelmente, esses autores se referiam à unidade
mL.mL-1.
GALVÃO et al. (2000) apresentaram discussão
interessante sobre essa avaliação, visto que nos EUA
a medida comercial mais utilizada é mL.g-1. Na escala,
mL.mL-1, o valor de 18 a 20 é considerado aceitável,
de 21 a 26, bom e acima de 26, excelente, segundo os
autores.
Percebe-se que, apesar dos baixos valores de CE,
os trabalhos de melhoramento indicam perspectivas
de sucesso no melhoramento intrapopulacional para
essa variável, empregando-se diferentes populações
e métodos de melhoramento, como os relatados por
PACHECO et al. (1998), LARISH e BREWBAKER (1999),
PEREIRA e AMARAL-JÚNIOR (2001) e SIMON (2000). Esses
artigos indicam a predominância de efeitos aditivos
e alta herdabilidade no sentido restrito para essa
característica.
Nos dois anos, o rendimento de grãos não se
mostrou de forma consistente em todos os
tratamentos que se destacaram para a capacidade de
expansão, citados anteriormente. Por outro lado, os
híbridos intervarietais mais produtivos, Viçosa x
UNB-2, Viçosa x CMS-42 e UNB-2 x UEM-J1; não
apresentaram alta capacidade de expansão. Assim,
nenhum dos híbridos pôde ser considerado superior
para os caracteres rendimento de grãos e capacidade
de expansão, simultaneamente.
As somas de quadrados de capacidade geral
(CGC) foram significativas (P< 0,05) para todos os
caracteres. Tal fato evidencia a variabilidade
genética entre as populações estudadas e a
manifestação de ação gênica aditiva, situação
favorável ao melhoramento.
As estimativas dos efeitos da CGC (g i) das
populações encontram-se no quadro 2. Baixo valor
de gi indica que a média dos híbridos em que a
população i participa não difere muito da média geral
do dialelo. Alto valor, positivo ou negativo, revela
que a população i é muito melhor ou pior que as
demais populações incluídas no dialelo, com relação
à média de seus híbridos. Apresentará maior gi a
população que possuir maior freqüência de alelos
favoráveis (CRUZ e VENCOVSKY, 1989).
Uma vez que houve interação da CGC com anos
para capacidade de expansão e rendimento de grãos,
os efeitos de capacidade geral de combinação das
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 219-230, 2002
C.A. SCAPIM et al.
224
populações genitoras foram estimados em cada ano
separadamente (Quadro 2). As populações UNB-2,
CMS-42 e UEM-J1 apresentaram gi positivos nos dois
anos para rendimento de grãos, enquanto as
populações Zélia, RS-20, UEM-M2 e CMS 43
apresentaram efeitos negativos. As populações Beijaflor e Viçosa apresentaram efeitos positivos ou
negativos, conforme o ano. Para capacidade de
expansão, as populações Zélia, RS-20, UEM-M2,
CMS-43 e CMS-42 apresentaram gi positivos nos dois
anos, enquanto as populações Beija-flor, Viçosa,
UNB-2 e UEM-J1 apresentaram gi negativos.
Para programas de melhoramento de milhopipoca interessa encontrar populações que reúnam
genes favoráveis quanto à produção e expansão altas.
As populações que apresentaram as maiores
freqüências de alelos favoráveis para produção,
UNB-2 e UEM-J1, foram também as que
apresentaram as menores freqüências de alelos
favoráveis para expansão. As populações Zélia, UEM
M2 e RS-20, que se destacaram para expansão, foram
piores em produção. A população CMS-42 foi a única
a apresentar estimativas de g i positivas para
rendimento de grãos e capacidade de expansão. No
entanto, as estimativas positivas de rendimento
foram baixas em relação às outras populações. Dessa
forma, nenhuma população pôde ser identificada
como a mais promissora para ser usada em programa
de melhoramento intrapopulacional.
Os quadrados médios dos efeitos de populações
e de heterose foram significativos para todos os
caracteres, com exceção da heterose para AE,
indicando que as populações não constituem grupo
homogêneo (diferem quanto à CGC) e que há
manifestação de heterose em seus híbridos, ou seja,
a heterose interfere na CGC.
Ao se desdobrar a soma de quadrados de heterose e
as interações entre heteroses (média, varietal e específica)
e os anos para altura da planta e da espiga, apenas o
quadrado médio da heterose média apresentou
significância. Isso mostra que a variância das
freqüências gênicas entre as populações é alta em
locos com dominância. A não-significância dos efeitos
de heterose varietal e específica, por outro lado,
sugere que as populações não diferem nas suas
respectivas freqüências gênicas médias e têm a
mesma dispersão de freqüências gênicas (VENCOVSKY,
1970). Verificou-se que os efeitos se mantiveram
constantes nos dois anos.
Para rendimento de grãos, o desdobramento da
heterose e das interações heteroses x anos foi
significativo (P < 0,05). Isso significa que existe
variância suficiente das freqüências gênicas entre as
populações, que algumas delas diferem entre si,
quanto às freqüências gênicas médias ou quanto ao
grau de dispersão dessas freqüências. Diferenças
entre os graus de complementação das freqüências
podem também estar presentes. Além disso, esses
efeitos não se mantiveram constantes nos dois anos.
Para o caráter capacidade de expansão, o
quadrado médio da heterose média não apresentou
significância. O contrário ocorreu com os
quadrados médios da heterose varietal e específica.
Esse fato confirma a existência de dominância
bidirecional na determinação deste caráter.
Admitindo-se que o quadrado médio de heterose
seja significativo, e a dominância, unidirecional,
os quadrados médios das heteroses varietal e
específica serão significativos apenas se o
quadrado médio da heterose média for também
(V ENCOVSKY, 1970). Para os caracteres altura da
planta e da espiga, as populações que
apresentaram os maiores Vi foram UEM-J1, UNB2 e Beija-flor (Quadro 3). As populações RS-20 e
UEM-M2, por outro lado, apresentaram as
menores estimativas.
Quadro 2. Estimativas de efeitos de capacidade geral de combinação (gi) em milho pipoca, segundo o método de GRIFFING (1956)
População
Beija-flor
Viçosa
UNB-2
Zélia
CMS-43
CMS-42
RS 20
UEM M2
UEM J1
AP
AE
Média
m
0,044
0,019
0,049
-0,011
0,031
0,024
-0,174
-0,043
0,059
Média
0,028
0,011
0,017
-0,020
0,021
0,042
-0,128
-0,038
0,068
RG
98/99
kg.ha-1
-108,597
380,637
190,466
-208,867
-37,301
393,797
-601,915
-261,32
253,099
CE
99/2000
155,607
-112,205
491,169
-228,285
-89,54
236,499
-574,602
-46,697
168,055
98/99
mL.mL-1
-0,984
-2,141
-0,470
1,044
0,116
0,159
1,016
1,730
-0,470
AP = Altura de planta; AE = Altura de espiga; RG = Rendimento de grãos; CE = Capacidade
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 219-230, 2002
99/2000
-1,348
-3,448
-0,262
2,710
0,767
0,224
1,910
1,295
-1,848
Análise Dialética e Heterose de Populações de Milho Pipoca
225
Quadro 3. Estimativas dos efeitos de populações (Vi) para quatro caracteres em milho-pipoca
População
RG
98/99
CE
99/00
AP
98/99
AE
99/00
-2,12
-1,32
-1,82
6,90
-3,32
-2,92
7,90
1,10
-4,42
mL.mL-1
-1,68
-0,87
-1,28
2,23
0,22
-2,48
6,03
4,03
-6,20
kg.ha-1
Beija-flor
Viçosa
UNB-2
Zélia
CMS-43
CMS-42
RS-20
UEM-M2
UEM-J1
77,22
224,03
1064,94
-123,30
70,73
3,51
-762,66
-240,50
-313,97
-225,88
-213,56
1168,46
-715,80
946,75
-176,01
-746,33
-274,87
237,24
Média
m
0,095
0,060
0,113
-0,035
0,073
0,004
-0,313
-0,102
0,104
Média
m
0,078
0,043
0,052
0,049
0,050
0,067
-0,258
-0,090
0,107
RG = Rendimento de grãos; CE = Capacidade de expansão; AP = Altura de planta; AE = Altura de espiga.
Para rendimento de grãos, as populações UNB-2,
Zélia, CMS-43 apresentaram Vi positivos nos dois
anos, enquanto as populações RS-20 e UEM-M2, Vi
negativos. Para capacidade de expansão, as
populações Zélia, RS-20 e UEM-M2 apresentaram Vi
positivos nos dois anos, enquanto as populações
Beija-flor, Viçosa, UNB-2, CMS-42 e UEM-J1, Vi
negativos no mesmo período (Quadro 3). Valores
positivos de V i indicam populações de maior
potencial per se, ou seja, para programas de
melhoramento intrapopulacionais, em razão do
efeito aditivo dos genes. Logo, não foi possível
encontrar população com valores positivos de Vi para
rendimento de grãos e capacidade de expansão.
As estimativas da heterose dos híbridos, em
relação à média das populações genitoras (HMP),
encontram-se no quadro 4. A heterose de híbrido é
função do quadrado das diferenças de freqüências
gênicas entre as populações e do grau de dominância.
Assim, para que haja heterose é necessário que exista
diversidade genética entre as populações e algum
grau de dominância. A ausência de heterose,
entretanto, não implica ausência de diversidade
genética entre as populações ou ausência de
dominância, uma vez que o somatório dos desvios
de dominância pode ser nulo, quando estes
apresentam sinais positivos e negativos.
Para os caracteres altura de planta, altura de
espiga e rendimento de grãos, alguns híbridos
apresentaram heterose negativa, sem consistência
nos dois anos. Dessa forma, pode-se deduzir que para
esses caracteres, os desvios de dominância atuaram
predominantemente no sentido de aumentá-los. Para
capacidade de expansão, obtiveram-se HMP positivos
e negativos nos dois anos, de forma consistente,
indicando a existência de dominância não
unidirecional na determinação desse caráter.
Heterose negativa para capacidade de expansão foi
relatada por ANDRADE (1995) e LARISH e BREWBAKER
(1999), evidentemente, utilizando outras populações.
Para altura de planta e de espiga, o híbrido Zélia
x UEM-J1 apresentou o maior valor de HMP. Para
rendimento de grãos, a maior heterose foi
apresentada pelo híbrido Viçosa x CMS-42, enquanto
os híbridos Viçosa x RS-20 e UNB-2 x RS-20
apresentaram HMP negativos no ano agrícola 98/99.
Para capacidade de expansão, os híbridos CMS-3
x UEM J1, UNB-2 x Zélia, Beija Flor x RS-20
apresentaram heteroses positiva nos dois anos. No
entanto, não são híbridos promissores, haja vista as
baixas médias para capacidade de expansão nos dois
anos, com exceção, do híbrido Beija-flor x RS-20, que
apresentou média razoável.
Para os caracteres altura de planta, da espiga e
rendimento de grãos a heterose média foi
significativa, com estimativas (h) de 0,047 ± 0,023 m,
0,038 ± 0,018 m e 444,75 ± 79,0 kg.ha-1 respectivamente
(Quadro 5). Para capacidade de expansão, a heterose
média não foi significativa (P > 0,05), conseqüentemente
as heteroses varietais e específicas explicaram
praticamente toda a heterose observada. Esse resultado
demonstra que para a variável CE, no conjunto, essas
populações não são favoráveis para explorar o efeito
de heterose em híbridos.
Para rendimento de grãos e capacidade de
expansão, as heteroses varietais e específicas
explicaram praticamente toda a heterose observada,
com ampla vantagem para a heterose específica (com
mais de 70% de heterose total).
Para rendimento de grãos, a população CMS-42
apresentou hi elevado, nos dois anos, diferenciandose dos demais, mostrando ser o mais divergente
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 219-230, 2002
C.A. SCAPIM et al.
226
Quadro 4. Estimativas da heterose em relação à média das populações genitoras (HMP)para quatro caracteres em milho-pipoca
Híbridos
RG
CE
98/99
99/00
98/99
kg.ha
Beija-flor x Viçosa
99/002
mL.mL
-1
-1
-8,5
AP
AE
Média
Média
m
m
0,09
0,02
1.100,0
1.394,0
2,0
Beija-flor x UNB-2
580,5
420,7
-1,2
1,4
-0,01
-0,04
Beija-flor x Zélia
-333,2
384,4
-3,5
-1,7
-0,01
-0,05
Beija-flor x CMS 43
17,2
594,3
5,4
-3,0
0,02
0,01
Beija-flor x CMS 42
350,7
1.051,8
0,8
-1,8
0,14
0,03
Beija-flor x RS 20
587,0
1.608,4
3,4
1,8
0,08
0,06
Beija-flor x UEM M2
159,5
51,7
5,2
-8,4
0,07
0,05
Beija-flor x UEM J1
64,1
196,8
2,9
1,0
-0,06
-0,003
Viçosa x UNB-2
127,5
1.006,2
-2,1
-6,1
0,05
0,02
Viçosa x Zélia
711,0
237,5
-3,3
-0,9
0,01
0,01
Viçosa x CMS 43
444,5
9,4
1,2
-4,3
0,007
-0,004
Viçosa x CMS 42
1.943,0
1.633,7
1,5
-3,1
0,08
0,03
Viçosa x RS 20
-255,2
-293,5
-6,2
-9,0
-0,15
-0,04
44,0
504,4
4,0
-0,5
0,10
0,08
Viçosa x UEM J1
322,16
-707,5
7,1
-4,2
-0,02
-0,02
UNB-2 x Zélia
-486,6
727,5
3,3
1,4
0,07
0,02
UNB-2 x CMS 43
326,5
-595,7
3,6
-1,5
0,01
-0,005
UNB-2 x CMS 42
-647,6
667,2
7,0
-3,1
0,03
0,02
UNB-2 x RS 20
-817,5
-384,0
1,9
-0.4
-0,04
-0,004
Viçosa x UEM M2
UNB-2 x UEM M2
-126,0
685,7
0,7
-3,5
0,03
-0,003
UNB-2 x UEM J1
1.205,3
643,6
4,2
-1,2
0,07
0,12
Zélia x CMS 43
623,5
-287,5
4,1
0,3
0,003
-0,02
Zélia x CMS 42
1.206,4
866,0
1,9
4,6
0,10
0,08
Zélia x RS 20
-417,2
535,5
-3,1
-4,6
-0,02
0,07
21,5
376,2
1,6
-1,8
0,16
0,13
1.200,5
1.900,0
-3,3
-1,7
0,19
0,14
Zélia x UEM M2
Zélia x UEM J1
CMS 43 x CMS 42
151,3
17,6
4,0
0,1
0,16
0,09
CMS 43 x RS 20
574,4
-44,8
-6,2
-4,4
-0,001
0,04
CMS 43 x UEM M2
620,6
526,4
7,8
-1,8
0,03
0,03
CMS 43 x UEM J1
290,1
-337,5
6,9
3,3
0,02
0,06
CMS 42 x RS 20
675,8
126,3
-0,4
-2,2
0,05
0,03
CMS 42 x UEM M2
852,9
1.394,8
4,3
-1,5
0,06
0,04
CMS 42 x UEM J1
1768
347,0
6,7
1,5
0,16
0,11
RS 20 x UEM M2
542,5
-171,2
0,9
-1,0
0,03
0,04
1.122,6
1.035,8
3,8
-3,5
0,11
0,12
454,3
1.090,0
-1,6
-2,1
0,04
0,04
RS 20 x UEM J1
UEM J1 x UEM M2
RG = Rendimento de grãos; CE = Capacidade de expansão; AP = Altura de planta; AE = Altura de espiga.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 219-230, 2002
Análise Dialética e Heterose de Populações de Milho Pipoca
227
Quadro 5. Estimativas das heteroses de populações (hi) e média (h), e desvio-padrão (DP) de h, para quatro caracteres
em milho-pipoca
População
RG
98/99
99/00
kg.ha
Beija-flor
CE
-147,20
98/99
99/00
mL.mL
-1
-1
268,54
0,07
-0,51
AP
AE
-
-
m
m
-
-
Viçosa
268,62
-5,42
-1,48
-3,00
-
-
UNB-2
-342,00
-93,06
0,44
0,37
-
-
Zélia
-147,22
129,62
-2,41
1,59
-
-
-72,67
-562,92
1,76
0,65
-
-
CMS-43
CMS-42
392,04
324,50
1,61
1,46
-
-
RS-20
-220,58
-201,43
-2,92
-1,10
-
-
UEM-M2
-141,07
90,80
1,19
-0,71
-
-
UEM-J1
410,09
49,43
1,73
1,24
-
-
h
444,57
477,83
1,82
-1,96
0,047
0,038
79,0
133
0,36
0,33
0,023
0,018
DP (h)
RG = Rendimento de grãos; CE = Capacidade de expansão; AP = Altura de planta; AE = Altura de espiga.
dentro do grupo de populações testadas (Quadro 5).
Com relação a heteroses específicas (Sij), destacaramse os híbridos Viçosa x UNB-2, CMS 42 x Viçosa,
Beija-flor x RS-20 (Quadro 6). Para capacidade de
expansão, as populações CMS-43, CMS-42 e UEM
J1, apresentaram heteroses varietais positivas nos
dois anos, podendo ser consideradas divergentes em
relação ao grupo. Com relação às heteroses
específicas, destacaram-se os híbridos RS-20 x Beijaflor e Viçosa x UEM-M2, cujas estimativas foram
positivas nos dois anos.
A dificuldade em reunir alta produtividade e boa
capacidade de expansão em um mesmo híbrido ficou
evidenciada, pois os híbridos Viçosa x UNB-2 e
Viçosa x CMS-42, os mais desejáveis do ponto de
vista da produção, encontram-se entre os piores para
expansão; o híbrido RS-20 x Beija-flor, mais desejável
do ponto de vista da expansão, apresenta médias de
produtividade inferior ao desejável para o
lançamento de um híbrido intervarietal.
Embora neste trabalho não tenha sido possível
identificar um híbrido que reunisse alto rendimento
de grãos e boa capacidade de expansão, algumas
estratégias para sua obtenção podem ser analisadas.
Uma estratégia para se obter populações de milhopipoca de alta produtividade e boa capacidade de
expansão seria a síntese de compostos para
programas de melhoramento intrapopulacional. A
escolha das populações para a formação desses
compostos deve se basear na CGC, que depende de
efeitos aditivos. Assim, recomendam-se compostos
formados entre as populações de alta CGC para
rendimento de grãos, UNB-2 e CMS-42 e as
populações de alta CGC para capacidade de
expansão, população derivada do híbrido triplo
Zélia, RS-20 e UEM-M2.
Outra opção seria iniciar programa de seleção
recorrente recíproca com as populações Beija-flor x
RS-20. Esse híbrido apresenta heterose específica (Sij)
positiva para rendimento de grãos e capacidade de
expansão. Muita atenção deve ser dada à capacidade
de expansão.
A inter-relação entre os parâmetros estimados
pelos dois métodos utilizados é relatada na literatura
(VENCOVSKY, 1970; CRUZ e VENCOVSKY, 1989 e SINGH e
SINGH, 1984). Sabe-se que os efeitos da CGC de duas
populações estimados pelo método de GRIFFING (1956)
devem-se, em parte, ao contraste entre os efeitos de
populações e ao contraste entre os efeitos de heterose
varietal, estimados pelo método de G ARDNER e
EBERHART (1966).
Partindo desse ponto, as populações que
apresentaram os maiores efeitos da CGC para
rendimento de grãos foram UNB-2 e CMS-42. A
população UNB-2 apresentou Vi superior a CMS-42,
sendo o hi do composto CMS-42 bem superior. A
população UNB-2 mostrou-se superior à CMS-42
quanto ao comportamento per se, enquanto CMS-42
determinou maior valor heterótico nos híbridos em
que participou. Para capacidade de expansão as
populações RS-20, Zélia e UEM-M2 apresentaram
maiores efeitos da CGC. Todas apresentaram
comportamento per se como o principal
determinante do efeito da CGC.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 219-230, 2002
C.A. SCAPIM et al.
228
Quadro 6. Estimativas da heterose específica (Sij) para dois caracteres em milho-pipoca
Híbrido
RG
CE
98/99
99/00
98/99
99/02
mL.mL
kg.ha
-1
-1
Beija-flor x Viçosa
534,25
Beija-flor x UNB-2
625,16
-232,54
-3,48
3,49
Beija-flor x Zélia
483,30
-491,57
-2,98
-0,87
Beija-flor x CMS 43
-207,55
410,85
1,74
-1,13
Beija-flor x CMS 42
-338,68
19,11
-2,71
-0,79
Beija-flor x RS 20
510,27
1063,39
4,42
5,42
3,18
-785,43
2,11
-5,26
Beija-flor x UEM J1
-643,34
-598,99
-0,68
2,17
Viçosa x UNB-2
756,28
626,89
-2,82
-1,50
Viçosa x Zélia
145,00
-364,50
-1,22
2,42
Viçosa x CMS 43
-196,08
99,90
-0,89
0,06
Viçosa x CMS 42
837,62
836,74
-0,45
0,40
Viçosa x RS 20
-747,73
-564,48
-3,61
-2,97
Viçosa x UEM M2
-528,22
-58,77
2,47
5,13
Viçosa x UEM J1
801,12
-1229,18
4,97
0,52
UNB-2 x Zélia
-441,97
213,15
3,50
1,33
UNB-2 x CMS 43
296,63
417,59
-0,37
-0,52
UNB-2 x CMS 42
-1141,66
-42,14
3,17
-2,97
UNB-2 x RS 20
-699,50
-657,24
2,51
2,23
UNB-2 x UEM M2
-87,56
210,09
-2,69
-1,15
UNB-2 x UEM J1
692,62
209,37
0,20
-0,90
Zélia x CMS 43
398,84
-332,05
2,92
0,00
Zélia x CMS 42
516,94
-75,98
0,87
3,54
Zélia x RS 20
-493,90
129,52
0,41
-3,13
Zélia x UEM M2
-134,72
-332,00
1,00
-0,72
Zélia x UEM J1
493,10
1243,43
-4,49
-2,57
CMS 43 x CMS 42
612,70
-221,78
-1,19
-0,00
CMS 43 x RS 20
423,02
241,79
-6,85
-1,99
CMS 43 x UEM M2
389,73
520,66
3,02
0,22
CMS 43 x UEM J1
Beija-flor x UEM M2
653,40
1,58
-3,02
-491,89
-301,79
1,62
3,36
CMS 42 x RS 20
59,74
-474,60
-0,91
-0,65
CMS 42 x UEM M2
157,35
501,64
-0,32
-0,33
CMS 42 x UEM J1
521,37
-504,76
1,57
0,80
RS 20 x UEM M2
459,53
-538,26
0,81
2,77
RS 20 x UEM J1
488,55
709,87
3,21
-1,67
UEM J1 x UEM M2
-259,30
472,05
-6,39
-0,66
RG = Rendimento de grãos; CE = Capacidade de expansão.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 219-230, 2002
Análise Dialética e Heterose de Populações de Milho Pipoca
4. CONCLUSÕES
1. Recomendam-se compostos formados entre as
populações de alta capacidade geral de combinação
(CGC) para rendimento de grãos, UNB-2 e CMS-42
e as populações de alta CGC para capacidade de
expansão, Zélia, RS-20 e UEM-M2.
2. As populações Beija-flor e RS-20 foram
recomendadas para iniciar programa de seleção
recorrente recíproca, uma vez que se complementam
em relação ao rendimento de grãos e à capacidade
de expansão.
3. Para CE houve heteroses positiva e negativa,
verificando-se dominância não unidirecional.
4. As populações e híbridos intervarietais
apresentam alto rendimento de grãos e baixa
capacidade de expansão.
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Bragantia
Print ISSN 0006-8705
Bragantia vol.61 no.3 Campinas Sept./Dec. 2002
MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL
Polinização artificial da atemóia com diversas fontes de
pólen comparada com a natural
Natural and artificial pollination of Atemoya in Brazil
Marcelo Rosa MeloI, IV; Celso Valdevino PommerII, V; Ryosuke KavatiIII
IMestre
em Agricultura Tropical e Subtropical, área de concentração em Tecnologia de
Produção Agrícola, Instituto Agronômico (IAC), Caixa Postal 28, 13001-970 Campinas (SP). Email: [email protected]
IICentro Avançado de Pesquisa Tecnológica do Agronegócios de Frutas, IAC, Caixa Postal 11,
13200-970 Jundiaí (SP). E-mail: [email protected]
IIICoordenadoria de Assistência Técnica Integral (CATI), Lins (SP). E-mail:
[email protected]
IVBolsista da Fapesp
VCom bolsa de produtividade científica do CNPq
RESUMO
Para estudar a polinização da atemóia (Annona squamosa L. x A. cherimola) e determinar a
técnica de polinização que produz frutos em maior quantidade e melhor qualidade, montou-se
um experimento de polinização. O experimento foi realizado com a cultivar Gefner, no período
de novembro de 2000 a março de 2001, em pomar comercial, localizado em Lins (SP), a 424
metros de altitude. As plantas apresentavam 13 anos de idade. Empregou-se o delineamento
de blocos ao acaso, com cinco tratamentos e seis repetições. Os tratamentos foram os
seguintes: 1) polinização manual (pólen de A. squamosa L.); 2) polinização manual (pólen da
atemóia cultivar Gefner); 3) polinização manual (pólen da atemóia cultivar African Pride); 4)
polinização manual (pólen da atemóia cultivar PR-3); 5) polinização natural ou aberta. A
avaliação do vingamento dos frutos ocorreu dez dias após a polinização e da quantidade dos
frutos com conformação perfeita ou defeituosa, aos 40 dias. Os frutos foram colhidos 120 dias
após a polinização e pesados individualmente. Amostraram-se, também, três frutos para as
seguintes determinações: massa de sementes e da polpa, número de sementes por 100
gramas de polpa, teor de sólidos solúveis totais, acidez total e relação sólidos solúveis/acidez.
Para a atemóia, a polinização com pólen de A. squamosa L. foi mais efetiva, aumentando o
vingamento de frutos (80,5%, comparado com outros quatro tratamentos, que foi menos de
22%), a produção e a porcentagem de frutos perfeitos.
Palavras-chave: atemóia, anonáceas, polinização artificial e natural, fontes de pólen.
ABSTRACT
An experiment was carried out to study atemoya pollination and to determine the pollination
method that produces fruits in larger amount and quality. The experiment was accomplished
with cultivar Gefner, in the period of November 2000 to March 2001, in a commercial orchard
located in the county of Lins - SP, at an altitude of 424 meters. The plants were 13 years old.
The experimental design was in randomized blocks, with 5 treatments and 6 replicates. The
treatments were as follows: 1) hand pollination (pollen of A. squamosa L.); 2) hand pollination
(pollen of atemoya cultivar Gefner); 3) hand pollination (pollen of atemoya cultivar African
Pride); 4) hand pollination (pollen of atemoya cultivar PR-3); 5) natural (open) pollination. The
evaluation of fruit set happened 10 days after the pollination and the amount of fruits with
perfect or defective shape after 40 days. Atemoya fruits were picked 120 days after the
pollination and individually weighed. 3-fruit samples of each treatment were taken, for the
following determinations: seed and pulp weigh, number of seeds per 100 g of pulp, total
soluble solids content, total acidity and soluble solids/acidity ratio. The pollination of atemoya
with pollen of A. squamosa L. was more effective, increasing the fruit set (80.5% compared to
less than 22% in the other treatments), fruit production and percentage of perfect fruits.
Key words: atemoya, hand pollination, natural pollination, pollen source.
1. INTRODUÇÃO
Escolheu-se estudar a atemóia, por se tratar de fruta muito saborosa com boa potencialidade
econômica de cultivo no Brasil (especialmente para pequenos produtores). Estima-se que
sejam cultivados 10.000 ha de anonáceas no Brasil (CARMO, 2000), dos quais 1.000 ha
correspondem à atemóia, distribuídos em, aproximadamente, 500 ha na região Nordeste do
país e 500 ha no Sudeste brasileiro. A cultura de atemóia, um híbrido entre A. squamosa L.
(fruta-do-conde ou ata) e A. cherimola Mill. (cherimóia), proporciona boa remuneração ao
produtor, pois o preço de uma caixa com oito frutos de 450 g pode alcançar R$15,00. Uma
planta adulta, manejada adequadamente, pode produzir até 20 caixas de frutos de boa
qualidade (TOKUNAGA, 2000).
A produtividade da atemóia, porém, é baixa, devido à escassez de informações a respeito dos
tratos culturais, além da polinização natural deficiente, pela ocorrência da dicogamia
protogínica. Esse fenômeno se deve à falta de sincronia no amadurecimento dos órgãos florais
feminino e masculino dessas fruteiras.
Para incrementar a produtividade, Schroeder citado por RICHARDSON e ANDERSON (1996)
propôs, para as condições da Califórnia - EUA, o emprego da polinização artificial ou manual. A
polinização artificial apresenta a vantagem de produzir frutos em maior quantidade, de maior
tamanho e de melhor formato. Com seu uso, pode-se aproveitar melhor a primeira florada,
manejar e escalonar a colheita dos frutos, polinizando as flores das partes mais baixas da
planta (GUIRADO, 1992). Por outro lado, essa operação eleva os custos de produção da cultura;
para se obter produtividade de 10 Mg.ha-1, são necessárias duzentas horas de trabalho para
polinizar um hectare (FARRÉ e HERMOSO, 1997).
A polinização artificial pode apresentar resultados diferentes, dependendo da cultivar
fornecedora do pólen. Schwarzenberg citado por GARDIAZABAL e ROSENBERG (1993) realizou
experimento de polinização em 1946 e comprovou que o uso de pólen das mesmas cultivares
de cherimóia apresentou resultados de vingamento de frutos superiores ao pólen oriundo de
cultivares diferentes. Saint Marie citado por GARDIAZABAL e ROSENBERG (1993) constatou que o
emprego do pólen da cultivar Bronceada apresentou resultados superiores ao do pólen de
'Santa Júlia', quando polinizados em cultivares distintas. DUARTE e ESCOBAR (1997) polinizaram
a cultivar Cumbe de cherimóia e observaram que polens da cultivar Bronceada e Cumbe
apresentaram resultados superiores aos da atemóia cultivar Gefner.
KAVATI et al. (1997), com o objetivo de aumentar a frutificação de atemóia e melhorar o
formato dos frutos, demonstraram a necessidade da realização de mais estudos sobre a
polinização.
O presente trabalho visou comparar distintas maneiras de polinizar a atemóia nas condições
climáticas paulistas e verificar quais as fontes de pólen que poderiam promover maior
vingamento dos frutos de atemóia e os efeitos da polinização na quantidade e qualidade dos
frutos produzidos.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado em propriedade situada em Lins (SP), à altitude de 425 metros,
com as seguintes coordenadas geográficas: 21°40'S e 49°45'W. O clima é do tipo Aw, com
temperatura média anual estimada em 23 °C e precipitação média anual de 1.239 mm, com
chuvas concentradas no verão. O solo da área experimental foi classificado como Argissolo
Vermelho-Amarelo. O pomar foi composto por 350 plantas de atemóia, com 13 anos de idade,
predominando a cultivar Gefner.
Avaliaram-se os frutos a partir do início de novembro de 2000 até o final de março de 2001.
Durante o período experimental, as plantas receberam os mesmos tratos culturais (adubação,
controle fitossanitário, capina, irrigação) utilizados pelo agricultor. O tratamento fitossanitário
foi realizado com intervalo de três dias, antes e após a polinização.
O delineamento experimental empregado foi o de blocos ao acaso (DBC). As plantas
selecionadas de atemóia cv. Gefner receberam os cinco tratamentos, em seis repetições. Os
tratamentos aplicados foram os seguintes:
1. Polinização manual (pólen de A. squamosa L.);
2. Polinização manual (pólen da mesma cultivar);
3. Polinização manual (pólen de atemóia cultivar African Pride);
4. Polinização manual (pólen de atemóia cultivar PR-3);
5. Polinização natural ou aberta.
Foram escolhidas 30 plantas com idade e vigor semelhantes e utilizadas 18 flores por
tratamento em cada bloco para constituir uma parcela. Aplicaram-se os cinco tratamentos em
cada planta de atemóia cv. Gefner. A polinização iniciou-se às 6h30min e encerrou-se às 10h
de 1º/11/2000. As flores não foram ensacadas. Marcaram-se as flores que receberam os
tratamentos, na altura do pedúnculo, no instante da polinização, com fitas de plástico colorido.
Para obtenção do pólen adotou-se o método, adaptado de GUIRADO (1992), que consistiu do
seguinte: a partir das 15 h, colheu-se, aleatoriamente, número de flores igual ao número que
seria polinizado na manhã seguinte, as quais se encontravam em antese, no estádio fêmea
(que ainda não tivessem passado para o estádio macho). Colheram-se, preferencialmente,
flores surgidas em ramo de um ano, pois estas não frutificam bem, mas são boas fornecedoras
de pólen. Dessa forma, procurou-se interferir o menos possível no potencial produtivo das
plantas. As flores colhidas foram colocadas em bandejas plásticas e cobertas com outra
bandeja. Levadas ao galpão, foram distribuídas em camada única em pratos plásticos para
evitar fermentação do pólen e mantidas em condições ambientais naturais. Na manhã
seguinte, às 6 horas, as flores foram levadas para o campo e mantidas em caixa de papelão
com tampa. Conforme a necessidade, extraiu-se o pólen das flores com os dedos. A seguir,
com o auxílio de um pincel, o pólen foi agrupado e colocado em aplicador apropriado. Depois,
introduziu-se a canícula do aplicador entre as pétalas até aproximar-se do estigma de cada
flor, fazendo-se duplo bombeamento para assegurar boa polinização. Antes de cada
polinização, o aplicador foi agitado em movimentos verticais para soltar o pólen aderido no
fundo do recipiente. Terminada a operação, marcou-se a flor polinizada com tira de plástico
colorido.
Os parâmetros ou variáveis estudados foram avaliados da seguinte maneira:
a) Antes da colheita
- Porcentagem de vingamento de frutos: dez dias após a polinização, efetuou-se a contagem
do número de frutos vingados e calculou-se a porcentagem de vingamento.
- Porcentagem de frutos perfeitos: aos quarenta dias após a polinização, foram contados os
frutos com contornos perfeitos e imperfeitos e determinada a porcentagem de frutos perfeitos.
b) Após a colheita
- Porcentagem final de frutos colhidos: na colheita, contou-se o número de frutos e determinouse a porcentagem de frutos colhidos em relação aos vingados.
- Massa dos frutos colhidos: os frutos colhidos foram pesados logo após a colheita com o
auxílio de uma balança com precisão de 0,1 grama.
- Produção total: estimada pela porcentagem de frutos vingados e a massa fresca média.
Para as avaliações a seguir, foram amostrados, sempre que possível, três frutos por planta.
- Massa de polpa: pesou-se a polpa dos frutos provenientes da amostra.
- Massa das sementes: as sementes de cada um dos frutos amostrados foram pesadas.
- Número de sementes por 100 gramas de polpa: as sementes de cada fruto amostrado foram
contadas; posteriormente, calculou-se sua relação com 100 gramas de polpa.
- Sólidos solúveis totais: os teores de sólidos solúveis totais foram medidos com refratômetro
de mesa e expressos em oBrix.
- Acidez total titulável e pH: a acidez total foi determinada por titulometria, expressa em
porcentagem, e o pH, com o auxílio de um determinador de pH.
- Relação entre sólidos solúveis totais e acidez total titulável.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Considerando a influência das condições ambientais sobre o sucesso da polinização, efetuaramse observações sobre temperatura e chuva registradas antes e depois do período de
polinização (Quadro 1). Observa-se que a faixa de temperatura no período foi elevada, o que
não favoreceu a polinização. As chuvas em nada contribuíram para aumentar a umidade do ar.
No quadro 2, verifica-se que a polinização com pólen de A. squamosa L. mostrou-se mais
eficiente que as demais no aumento da porcentagem de frutos vingados, o que confirma as
observações dos agricultores locais, podendo ser utilizada com vantagem em relação à
polinização com o pólen de outras cultivares. A porcentagem de vingamento, usando-se pólen
de Gefner, esteve na mesma ordem de grandeza dos resultados obtidos por DUARTE et al.
(1999), que verificaram 13,79% de vingamento utilizando pólen de atemóia 'Gefner' e 4,91%
para o controle. Em outro experimento em Honduras, esses autores observaram 0,0% de
vingamento para o controle. Os resultados superiores, obtidos com pólen de A. squamosa L.,
poderiam ser explicados pelo menor tamanho dos grãos e pela maior quantidade de grãos de
pólen que seriam pulverizados em cada aplicação de polinização1. Entretanto, há necessidade
de mais estudos para determinar os fatores que levaram a esses resultados, como viabilidade,
conservação e germinação do pólen. A porcentagem de frutos vingados poderia ser melhor
caso as temperaturas fossem mais amenas (Quadro 1), à semelhança do que ocorre com a
cherimóia.
O tratamento 1 (polinização com pólen de fruta-do-conde) foi superior aos demais na produção
total colhida (Quadro 2). A massa fresca média dos frutos do tratamento 1 foi de 385 gramas,
valor considerado bom para comercialização (KAVATI, 1992) e se assemelha ao valor médio
encontrado por GEORGE et al. (1997) para a cultivar Gefner, que foi de 350 gramas. O peso dos
frutos dos demais tratamentos foi inferior a 300 gramas. Na comercialização são considerados
frutos pequenos.
Examinando os dados do quadro 3, percebe-se que o tratamento 1 (polinização com pólen de
fruta-do-conde) foi superior aos demais, indicando a importância do emprego da prática de
polinização artificial com essa fonte de pólen para a obtenção de maior quantidade de frutos
comercializáveis (perfeitos).
A determinação do número médio de sementes por fruto foi prejudicada devido ao descarte de
frutos antes da colheita provocado pelo ataque intenso da broca dos frutos Cerconota anonella.
Os índices de número de sementes por 100 g de polpa foram todos superiores ao valor 10
(Quadro 4) que é o máximo aceito para o programa de melhoramento australiano de atemóia
(GEORGE e BROADLEY, 1999) e diferiu do número encontrado por GEORGE et al. (1997), que
encontraram 14,5 sementes por 100 g de polpa. Essa característica pode ser inerente à
cultivar.
Verificou-se que o teor de sólidos solúveis variou de 19,6º a 23,8 ºBrix, valores aceitáveis,
segundo o padrão australiano, que determina frutos aceitáveis acima de 18 ºBrix (SCHELDEMAN
e VAN DAMME, 1999). A relação SST/ATT ótima não é conhecida (Quadro 5).
4. CONCLUSÕES
1. Na polinização manual da atemóia, cultivar Gefner, com pólen de diferentes fontes, o da
fruta-do-conde (A. squamosa L.) foi mais efetivo que o da própria cultivar e também que o das
atemóias cvs. African Pride e PR-3, aumentando a porcentagem de frutos vingados e a de
frutos perfeitos e a de produção total colhida.
2. Quando se comparou a polinização artificial (manual) da atemóia cv. Gefner com a natural,
esta foi superada apenas quando se usou o pólen da fruta-do-conde; o pólen das outras fontes
(atemóias cvs. African Pride e PR-3) mostrou efeito semelhante ao da polinização natural na
porcentagem de frutos vingados e de frutos perfeitos e na produção total colhida.
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Recebido para publicação em 21 de março e aceito em 26 de agosto de 2002
1 Engenheiro Agrônomo Ryosuke Kavati, comunicação pessoal
© 2007 Instituto Agronômico
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13020-902 Campinas SP - Brazil
Tel.: +55 19 3231-5422 - ramal 116
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[
Polinização Artificial da Atemóia
231
POLINIZAÇÃO ARTIFICIAL DA ATEMÓIA COM DIVERSAS FONTES
DE PÓLEN COMPARADA COM A NATURAL(1)
MARCELO ROSA MELO(2,5); CELSO VALDEVINO POMMER(3,6);
RYOSUKE KAVATI(4)
RESUMO
Para estudar a polinização da atemóia (Annona squamosa L. x A. cherimola) e determinar a técnica
de polinização que produz frutos em maior quantidade e melhor qualidade, montou-se um experimento de polinização. O experimento foi realizado com a cultivar Gefner, no período de novembro
de 2000 a março de 2001, em pomar comercial, localizado em Lins (SP), a 424 metros de altitude. As
plantas apresentavam 13 anos de idade. Empregou-se o delineamento de blocos ao acaso, com
cinco tratamentos e seis repetições. Os tratamentos foram os seguintes: 1) polinização manual (pólen de A. squamosa L.); 2) polinização manual (pólen da atemóia cultivar Gefner); 3) polinização
manual (pólen da atemóia cultivar African Pride); 4) polinização manual (pólen da atemóia cultivar PR-3); 5) polinização natural ou aberta. A avaliação do vingamento dos frutos ocorreu dez dias
após a polinização e da quantidade dos frutos com conformação perfeita ou defeituosa, aos 40 dias.
Os frutos foram colhidos 120 dias após a polinização e pesados individualmente. Amostraram-se,
também, três frutos para as seguintes determinações: massa de sementes e da polpa, número de
sementes por 100 gramas de polpa, teor de sólidos solúveis totais, acidez total e relação sólidos
solúveis/acidez. Para a atemóia, a polinização com pólen de A. squamosa L. foi mais efetiva, aumentando o vingamento de frutos (80,5%, comparado com outros quatro tratamentos, que foi menos de 22%), a produção e a porcentagem de frutos perfeitos.
Palavras-chave: atemóia, anonáceas, polinização artificial e natural, fontes de pólen.
ABSTRACT
NATURAL AND ARTIFICIAL POLLINATION OF ATEMOYA IN BRAZIL
An experiment was carried out to study atemoya pollination and to determine the pollination
method that produces fruits in larger amount and quality. The experiment was accomplished with
cultivar Gefner, in the period of November 2000 to March 2001, in a commercial orchard located in
the county of Lins - SP, at an altitude of 424 meters. The plants were 13 years old. The experimental
design was in randomized blocks, with 5 treatments and 6 replicates. The treatments were as follows:
1) hand pollination (pollen of A. squamosa L.); 2) hand pollination (pollen of atemoya cultivar Gefner);
3) hand pollination (pollen of atemoya cultivar African Pride); 4) hand pollination (pollen of atemoya
cultivar PR-3); 5) natural (open) pollination. The evaluation of fruit set happened 10 days after the
pollination and the amount of fruits with perfect or defective shape after 40 days. Atemoya fruits
were picked 120 days after the pollination and individually weighed. 3-fruit samples of each
treatment were taken, for the following determinations: seed and pulp weigh, number of seeds per
100 g of pulp, total soluble solids content, total acidity and soluble solids/acidity ratio. The pollination
of atemoya with pollen of A. squamosa L. was more effective, increasing the fruit set (80.5% compared
to less than 22% in the other treatments), fruit production and percentage of perfect fruits.
Key words: atemoya, hand pollination, natural pollination, pollen source.
1
( ) Recebido para publicação em 21 de março e aceito em 26 de agosto de 2002.
2
( ) Mestre em Agricultura Tropical e Subtropical, área de concentração em Tecnologia de Produção Agrícola, Instituto Agronômico
(IAC), Caixa Postal 28, 13001-970 Campinas (SP). E-mail: [email protected]
(3) Centro Avançado de Pesquisa Tecnológica do Agronegócios de Frutas, IAC, Caixa Postal 11, 13200-970 Jundiaí (SP). E-mail:
[email protected]
(4) Coordenadoria de Assistência Técnica Integral (CATI), Lins (SP). E-mail: [email protected]
(5) Bolsista da Fapesp.
6
( ) Com bolsa de produtividade científica do CNPq.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 231-236, 2002
M.R. MELO et al.
232
1. INTRODUÇÃO
Escolheu-se estudar a atemóia, por se tratar de
fruta muito saborosa com boa potencialidade
econômica de cultivo no Brasil (especialmente para
pequenos produtores). Estima-se que sejam
cultivados 10.000 ha de anonáceas no Brasil (CARMO,
2000), dos quais 1.000 ha correspondem à atemóia,
distribuídos em, aproximadamente, 500 ha na região
Nordeste do país e 500 ha no Sudeste brasileiro. A
cultura de atemóia, um híbrido entre A. squamosa L.
(fruta-do-conde ou ata) e A. cherimola Mill.
(cherimóia), proporciona boa remuneração ao
produtor, pois o preço de uma caixa com oito frutos
de 450 g pode alcançar R$15,00. Uma planta adulta,
manejada adequadamente, pode produzir até 20
caixas de frutos de boa qualidade (TOKUNAGA, 2000).
A produtividade da atemóia, porém, é baixa,
devido à escassez de informações a respeito dos
tratos culturais, além da polinização natural
deficiente, pela ocorrência da dicogamia protogínica.
Esse fenômeno se deve à falta de sincronia no
amadurecimento dos órgãos florais feminino e
masculino dessas fruteiras.
Para incrementar a produtividade, Schroeder
citado por RICHARDSON e ANDERSON (1996) propôs, para
as condições da Califórnia - EUA, o emprego da
polinização artificial ou manual. A polinização
artificial apresenta a vantagem de produzir frutos
em maior quantidade, de maior tamanho e de melhor
formato. Com seu uso, pode-se aproveitar melhor a
primeira florada, manejar e escalonar a colheita dos
frutos, polinizando as flores das partes mais baixas
da planta (G UIRADO , 1992). Por outro lado, essa
operação eleva os custos de produção da cultura;
para se obter produtividade de 10 Mg.ha -1, são
necessárias duzentas horas de trabalho para polinizar
um hectare (FARRÉ e HERMOSO, 1997).
A polinização artificial pode apresentar
resultados diferentes, dependendo da cultivar
fornecedora do pólen. Schwarzenberg citado por
GARDIAZABAL e ROSENBERG (1993) realizou experimento
de polinização em 1946 e comprovou que o uso de
pólen das mesmas cultivares de cherimóia
apresentou resultados de vingamento de frutos
superiores ao pólen oriundo de cultivares diferentes.
Saint Marie citado por GARDIAZABAL e ROSENBERG
(1993) constatou que o emprego do pólen da cultivar
Bronceada apresentou resultados superiores ao do
pólen de ‘Santa Júlia’, quando polinizados em
cultivares distintas. D UARTE e E SCOBAR (1997)
polinizaram a cultivar Cumbe de cherimóia e
observaram que polens da cultivar Bronceada e
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 231-236, 2002
Cumbe apresentaram resultados superiores aos da
atemóia cultivar Gefner.
KAVATI et al. (1997), com o objetivo de aumentar a
frutificação de atemóia e melhorar o formato dos
frutos, demonstraram a necessidade da realização de
mais estudos sobre a polinização.
O presente trabalho visou comparar distintas
maneiras de polinizar a atemóia nas condições
climáticas paulistas e verificar quais as fontes de
pólen que poderiam promover maior vingamento
dos frutos de atemóia e os efeitos da polinização na
quantidade e qualidade dos frutos produzidos.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado em propriedade
situada em Lins (SP), à altitude de 425 metros, com
as seguintes coordenadas geográficas: 21°40’S e
49°45’W. O clima é do tipo Aw, com temperatura
média anual estimada em 23 °C e precipitação média
anual de 1.239 mm, com chuvas concentradas no
verão. O solo da área experimental foi classificado
como Argissolo Vermelho-Amarelo. O pomar foi
composto por 350 plantas de atemóia, com 13 anos
de idade, predominando a cultivar Gefner.
Avaliaram-se os frutos a partir do início de
novembro de 2000 até o final de março de 2001.
Durante o período experimental, as plantas receberam
os mesmos tratos culturais (adubação, controle
fitossanitário, capina, irrigação) utilizados pelo
agricultor. O tratamento fitossanitário foi realizado
com intervalo de três dias, antes e após a polinização.
O delineamento experimental empregado foi
o de blocos ao acaso (DBC). As plantas selecionadas
de atemóia cv. Gefner receberam os cinco
tratamentos, em seis repetições. Os tratamentos
aplicados foram os seguintes:
1. Polinização manual (pólen de A. squamosa L.);
2. Polinização manual (pólen da mesma cultivar);
3. Polinização manual (pólen de atemóia cultivar
African Pride);
4. Polinização manual (pólen de atemóia
cultivar PR-3);
5. Polinização natural ou aberta.
Foram escolhidas 30 plantas com idade e vigor
semelhantes e utilizadas 18 flores por tratamento em
cada bloco para constituir uma parcela. Aplicaram-se
os cinco tratamentos em cada planta de atemóia cv.
Gefner. A polinização iniciou-se às 6h30min e
encerrou-se às 10h de 1º/11/2000. As flores não foram
ensacadas. Marcaram-se as flores que receberam os
tratamentos, na altura do pedúnculo, no instante da
polinização, com fitas de plástico colorido.
Polinização Artificial da Atemóia
Para obtenção do pólen adotou-se o método,
adaptado de G UIRADO (1992), que consistiu do
seguinte: a partir das 15 h, colheu-se, aleatoriamente,
número de flores igual ao número que seria
polinizado na manhã seguinte, as quais se
encontravam em antese, no estádio fêmea (que ainda
não tivessem passado para o estádio macho).
Colheram-se, preferencialmente, flores surgidas em
ramo de um ano, pois estas não frutificam bem, mas
são boas fornecedoras de pólen. Dessa forma,
procurou-se interferir o menos possível no potencial
produtivo das plantas. As flores colhidas foram
colocadas em bandejas plásticas e cobertas com outra
bandeja. Levadas ao galpão, foram distribuídas em
camada única em pratos plásticos para evitar
fermentação do pólen e mantidas em condições
ambientais naturais. Na manhã seguinte, às 6 horas,
as flores foram levadas para o campo e mantidas em
caixa de papelão com tampa. Conforme a
necessidade, extraiu-se o pólen das flores com os
dedos. A seguir, com o auxílio de um pincel, o pólen
foi agrupado e colocado em aplicador apropriado.
Depois, introduziu-se a canícula do aplicador entre
as pétalas até aproximar-se do estigma de cada flor,
fazendo-se duplo bombeamento para assegurar boa
polinização. Antes de cada polinização, o aplicador
foi agitado em movimentos verticais para soltar o
pólen aderido no fundo do recipiente. Terminada a
operação, marcou-se a flor polinizada com tira de
plástico colorido.
Os parâmetros ou variáveis estudados foram
avaliados da seguinte maneira:
a) Antes da colheita
- Porcentagem de vingamento de frutos: dez dias
após a polinização, efetuou-se a contagem do número
de frutos vingados e calculou-se a porcentagem de
vingamento.
- Porcentagem de frutos perfeitos: aos quarenta
dias após a polinização, foram contados os frutos com
contornos perfeitos e imperfeitos e determinada a
porcentagem de frutos perfeitos.
b) Após a colheita
- Porcentagem final de frutos colhidos: na colheita,
contou-se o número de frutos e determinou-se a
porcentagem de frutos colhidos em relação aos
vingados.
- Massa dos frutos colhidos: os frutos colhidos
foram pesados logo após a colheita com o auxílio de
uma balança com precisão de 0,1 grama.
- Produção total: estimada pela porcentagem de
frutos vingados e a massa fresca média.
233
Para as avaliações a seguir, foram amostrados,
sempre que possível, três frutos por planta.
- Massa de polpa: pesou-se a polpa dos frutos
provenientes da amostra.
- Massa das sementes: as sementes de cada um
dos frutos amostrados foram pesadas.
- Número de sementes por 100 gramas de polpa:
as sementes de cada fruto amostrado foram contadas;
posteriormente, calculou-se sua relação com 100
gramas de polpa.
- Sólidos solúveis totais: os teores de sólidos
solúveis totais foram medidos com refratômetro de
mesa e expressos em oBrix.
- Acidez total titulável e pH: a acidez total foi
determinada por titulometria, expressa em
porcentagem, e o pH, com o auxílio de um
determinador de pH.
- Relação entre sólidos solúveis totais e acidez
total titulável.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Considerando a influência das condições ambientais
sobre o sucesso da polinização, efetuaram-se observações
sobre temperatura e chuva registradas antes e depois do
período de polinização (Quadro 1). Observa-se que a
faixa de temperatura no período foi elevada, o que não
favoreceu a polinização. As chuvas em nada
contribuíram para aumentar a umidade do ar.
No quadro 2, verifica-se que a polinização com
pólen de A. squamosa L. mostrou-se mais eficiente que
as demais no aumento da porcentagem de frutos
vingados, o que confirma as observações dos
agricultores locais, podendo ser utilizada com
vantagem em relação à polinização com o pólen de
outras cultivares. A porcentagem de vingamento,
usando-se pólen de Gefner, esteve na mesma ordem
de grandeza dos resultados obtidos por DUARTE et al.
(1999), que verificaram 13,79% de vingamento
utilizando pólen de atemóia ‘Gefner’ e 4,91% para o
controle. Em outro experimento em Honduras, esses
autores observaram 0,0% de vingamento para o
controle. Os resultados superiores, obtidos com pólen
de A. squamosa L., poderiam ser explicados pelo
menor tamanho dos grãos e pela maior quantidade
de grãos de pólen que seriam pulverizados em cada
aplicação de polinização (5) . Entretanto, há
necessidade de mais estudos para determinar os
fatores que levaram a esses resultados, como
viabilidade, conservação e germinação do pólen. A
porcentagem de frutos vingados poderia ser melhor
5
( ) Engenheiro Agrônomo Ryosuke Kavati, comunicação pessoal.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 231-236, 2002
M.R. MELO et al.
234
Quadro 1. Temperatura e precipitação observadas no período anterior e posterior à polinização de flores de atemóia.
Lins (SP), 2000
Datas
27/10
28/10
29/10
30/10
31/10
1º/11
2/11
3/11
4/11
5/11
6/11
Temperatura mínima
ºC
27,0
28,0
31,0
31,0
30,0
37,0
36,0
37,0
38,0
34,0
34,0
caso as temperaturas fossem mais amenas (Quadro 1),
à semelhança do que ocorre com a cherimóia.
O tratamento 1 (polinização com pólen de
fruta-do-conde) foi superior aos demais na
produção total colhida (Quadro 2). A massa fresca
média dos frutos do tratamento 1 foi de 385
gramas, valor considerado bom para
comercialização (KAVATI , 1992) e se assemelha ao
valor médio encontrado por GEORGE et al. (1997)
para a cultivar Gefner, que foi de 350 gramas. O
peso dos frutos dos demais tratamentos foi
inferior a 300 gramas. Na comercialização são
considerados frutos pequenos.
Examinando os dados do quadro 3, percebe-se
que o tratamento 1 (polinização com pólen de
fruta-do-conde) foi superior aos demais, indicando
a importância do emprego da prática de
polinização artificial com essa fonte de pólen para
Temperatura máxima
ºC
22,0
17,0
17,0
19,0
18,0
22,0
22,0
22,0
23,0
23,0
22,0
Precipitação
mm
0,0
15,9
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
a obtenção de maior quantidade de frutos
comercializáveis (perfeitos).
A determinação do número médio de sementes
por fruto foi prejudicada devido ao descarte de frutos
antes da colheita provocado pelo ataque intenso da
broca dos frutos Cerconota anonella. Os índices de
número de sementes por 100 g de polpa foram todos
superiores ao valor 10 (Quadro 4) que é o máximo
aceito para o programa de melhoramento australiano
de atemóia (GEORGE e BROADLEY, 1999) e diferiu do
número encontrado por GEORGE et al. (1997), que
encontraram 14,5 sementes por 100 g de polpa. Essa
característica pode ser inerente à cultivar.
Verificou-se que o teor de sólidos solúveis variou
de 19,6º a 23,8 ºBrix, valores aceitáveis, segundo o
padrão australiano, que determina frutos aceitáveis
acima de 18 ºBrix (SCHELDEMAN e VAN DAMME, 1999). A
relação SST/ATT ótima não é conhecida (Quadro 5).
Quadro 2. Efeito do modo de polinização e do pólen sobre o número médio de frutos vingados, porcentagem de frutos
vingados, produção total e massa fresca média de atemóia cv. Gefner. Lins (SP), 2000
Tratamento
1. Polinização manual (pólen de A. squamosa L.)
2. Polinização manual (pólen da mesma cultivar)
3. Polinização manual (pólen da atemóia African Pride)
4. Polinização manual (pólen da atemóia PR-3)
5. Polinização natural ou aberta
F (trat.)
CV (%)
Fruto
vingado
Fruto
vingado
nº médio
14,5 a
3,8 b
2,3 b
0,3 b
0,3 b
101,6*
131,0
%
80,5 a
21,3 b
13,0 b
1,9 b
1,9 b
89,3*
131,0
Produção
total
colhida
kg
10.805,76 a
956,32 b
252,87 b
225,79 b
167,5*
176,6
Massa
fresca
média
g
385,92
239,08
252,87
225,79
-
Médias seguidas das mesmas letras não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5%. *: Significativo a 5%.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 231-236, 2002
Polinização Artificial da Atemóia
235
Quadro 3. Porcentagem(1) de frutos perfeitos de atemóia cv. Gefner, nos diferentes tratamentos de polinização. Lins (SP), 2000
Tratamento
Fruto perfeito(2)
%
77,6 a
21,1 b
33,0 b
9,1 b
33,0 b
9,4*
98,9
1. Polinização manual (pólen de A. squamosa L.)
2. Polinização manual (pólen da mesma cultivar)
3. Polinização manual (pólen da atemóia cv. African Pride)
4. Polinização manual (pólen da atemóia PR-3)
5. Polinização natural ou aberta
F (trat.)
CV (%)
(1) Dados iniciais transformados em arcsen da raiz quadrada de (x + 0,025). (2) Fruto perfeito: fruto com contornos sem
reentrâncias. Médias seguidas das mesmas letras não diferem entre si ao nível de 5% pelo teste de Tukey. *: Significativo a 5%.
Quadro 4. Resultados médios dos tratamentos sobre algumas características dos frutos de atemóia cv. Gefner. Lins (SP) 2000.
Tratamento
Compri-
Diâmetro
mento
Fruto
Casca
Semente
Polpa
Semente
Sementes por
maduro
100 g de
polpa
cm
cm
g
n.o
n.o
1. Polinização manual (pólen de A. squamosa L.)
9,3
8,1
341,5
78,0
25,3
238,2
68,1
2. Polinização manual (pólen da mesma cultivar)
8,7
7,5
235,7
58,4
12,3
164,6
37,5
22,8
3. Polinização manual (pólen da atemóia cv. African Pride)
8,3
7,9
237,2
68,7
21,6
146,9
63,0
42,9
4. Polinização manual (pólen da atemóia PR-3)
5. Polinização natural ou aberta
-
-
9,5
7,6
213,4
57,2
19,3
136,9
28,6
-
-
52,0
38,0
Quadro 5. Efeitos dos tratamentos sobre alguns parâmetros dos frutos de atemóia cv. Gefner. Lins (SP), 2000
Tratamento
Sólidos
solúveis totais
o
Brix
1. Polinização manual (pólen de A. squamosa L.)
22,3
2. Polinização manual (pólen da mesma cultivar)
19,6
3. Polinização manual (pólen da atemóia cv. African Pride)
21,4
4. Polinização manual (pólen da atemóia PR-3)
5. Polinização natural ou aberta
23,8
4. CONCLUSÕES
1. Na polinização manual da atemóia, cultivar
Gefner, com pólen de diferentes fontes, o da frutado-conde (A. squamosa L.) foi mais efetivo que o da
própria cultivar e também que o das atemóias cvs.
African Pride e PR-3, aumentando a porcentagem de
frutos vingados e a de frutos perfeitos e a de produção
total colhida.
2. Quando se comparou a polinização artificial
(manual) da atemóia cv. Gefner com a natural, esta foi
superada apenas quando se usou o pólen da fruta-doconde; o pólen das outras fontes (atemóias cvs. African
Pride e PR-3) mostrou efeito semelhante ao da
polinização natural na porcentagem de frutos vingados
e de frutos perfeitos e na produção total colhida.
Acidez
total titulável
%
0,60
0,50
0,43
0,54
pH
SST/ATT
4,65
4,77
4,79
4,72
37,2
39,2
49,8
44,1
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Bragantia
Print ISSN 0006-8705
Bragantia vol.61 no.3 Campinas Sept./Dec. 2002
FITOTECNIA
Desempenho de cinco clones jovens de seringueira na
região do Planalto Ocidental Paulista
Performance of five young clones of rubber tree in the São Paulo
Occidental plateau region
Juliane Ribeiro CavalcanteI; Elenice de Cássia ConfortoII
IBolsista
PIBIC-UNESP/CNPq
de Zoologia e Botânica, Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas UNESP, Rua Cristóvão Colombo, 2.265, 15054-000 São José do Rio Preto (SP). E-mail:
[email protected]
IIDepartamento
RESUMO
A Região do Planalto Ocidental Paulista tem se destacado como pólo produtor de borracha
natural. Visando fornecer informações sobre a adaptação dos clones de seringueira [Hevea
brasiliensis (Wildd. ex. Adr. de Juss) Müell. Arg.] RRIM 600, GT 1, RRIM 701, IAN 873 e PB
235, em São José do Rio Preto (SP), realizaram-se avaliações de alguns caracteres de sua
biologia, pelo acompanhamento das trocas gasosas e mensuração do desenvolvimento
vegetativo durante os primeiros 18 meses após o enxerto sobre Tjir 16. A altura de RRIM 600
atingiu, em média, 3,74 m e o diâmetro do caule de IAN 873 e RRIM 600, 2,50 cm. PB 235
apresentou o menor índice relativo de crescimento durante o período. No período úmido, os
valores das trocas gasosas não diferiram significativamente entre os clones, com valores
médios da taxa fotossintética de 9,45 µmol.m-2.s-1; para a taxa de transpiração, 3,84 mmol.m2.s-1, e para a condutância estomática, de 0,096 mol.m-2.s-1. Diferenças entre os valores de
trocas gasosas ocorreram apenas no período seco, com redução mais acentuada para PB 235.
Considerando o conjunto dos caracteres analisados, o desempenho dos clones IAN 873 e RRIM
600 foi superior, e do clone PB 235, inferior.
Palavras-chave: adaptação, trocas gasosas, Hevea brasiliensis, enxertia.
ABSTRACT
The region of São Paulo Occidental Plateau is well known for its part as a major producer of
natural rubber. In order to obtain information about adaptation of rubber tree clones [Hevea
brasiliensis (Wildd. ex. Adr. de Juss) Müell. Arg.] RRIM 600, RRIM 701, IAN 873, PB 235 and
GT 1, in the city of São José do Rio Preto some biologic characteristics were evaluated.
Analysis were performed by monitoring gas exchanges and by measuring vegetative
development, during the 18 months after engraft on the Tjir 16 clonal rootstocks. The height of
RRIM 600 reached a mean of 3,74 m, and the diameter of the stem of IAN 873 and RRIM 600
reached the mean of 2,50 cm. Clone PB 235 presented the lowest relative growth during the
period. During the wet period, the values of the gas exchange did not show significant
variation among the clones; the mean value of photosynthetic rates was 9,45 µmol.m-2.s-1; of
transpiration rates was 3,84 mmol.m-2 s-1, and of stomatic conductance was 0,096 mol.m-2 s1. Differences in values of gas exchanges were observed only during the dry period, with
notably large reduction for clone PB 235. The characteristics analyzed lead to the conclusion
that performances of clones IAN 873 and RRIM 600 were superior, and that of clone PB 235
were inferior.
Key words: adaptation, gas exchanges, Hevea brasiliensis, grafting.
1. INTRODUÇÃO
A borracha natural, obtida a partir da seringueira [Hevea brasiliensis (Wildd. ex. Adr. de Juss)
Müell. Arg.] corresponde à maior parte da matéria prima utilizada no transporte, indústria e
material bélico. A borracha sintética, obtida do petróleo, possui quase que a mesma
composição química da borracha natural e, embora suas propriedades físicas sejam viáveis
para diversos usos, não apresentam qualidade suficiente para a confecção de luvas cirúrgicas,
preservativos, pneus de automóveis, caminhões e certos revestimentos.
No País, na área tradicional, atualmente a heveicultura estende-se pela Amazônia Tropical
Úmida, Mato Grosso e Bahia; em regiões não tradicionais, a seringueira é cultivada nos
Estados de Goiás, Mato Grosso do Sul, Pernambuco, Maranhão, Espírito Santo, Rio de Janeiro,
Paraná, Minas Gerais e São Paulo (AGRIDATA, 1999). Em 1998, quase a totalidade da
produção brasileira ocorreu nas Regiões Sudeste e Centro-Oeste, e no Estado da Bahia (IAC,
1999).
Atualmente, o Estado de São Paulo, onde o material clonal foi introduzido em 1952, desponta
como líder da produção nacional de borracha natural, com cerca de 45.000 hectares plantados
com seringueira, abrangendo mais de 2.500 produtores (CORTEZ e BENESI, 2000). Embora a
planta apresente excepcionais condições de rusticidade e de capacidade de adaptação a um
grande número de padrões climáticos e edáficos, é uma planta de clima tropical que, quando
levada para o litoral paulista, encontrou dificuldades de ordem fitossanitária, mas se adaptou
muito bem à Região do Planalto Paulista, cujo clima e solo eram favoráveis para seu
desenvolvimento e produção (CATI, 1999). Nessa região, destaca-se o pólo de produção em
torno de São José do Rio Preto (Barretos, General Salgado, Catanduva, Tupã, Olímpia), em
razão do clima seco no período de troca das folhas, junho a setembro (PINO et al., 1996). Os
seringais paulistas apresentam produtividade média superior a 1.200 kg.ha-1 por ano,
atingindo valores acima de 1.500 kg.ha-1 por ano, onde há maior conhecimento tecnológico.
Esse índice, quando comparado com as médias dos tradicionais países produtores (Tailândia,
com 1.100 kg.ha-1; Indonésia, com 750 kg.ha-1 e Malásia, com 1.000 kg.ha-1) colocam o
Estado de São Paulo entre as regiões mais produtivas do mundo (IAC, 1999). Em 2001, o
Estado atingiu uma produção total de 45.000 mil toneladas de borracha seca (BORRACHA ATUAL,
2002), com uma produção prevista para 53.000 toneladas em 2006 (CORTEZ e BENESI, 2000).
A sangria da seringueira evoluiu para uma combinação de alternativas que envolvem diversos
mecanismos de incisão da casca, canaletas condutoras de látex, modos de estimulação e
sistemas de coleta e armazenamento da borracha produzida, sendo a combinação de todos
esses fatores definida como sistema de explotação (BERNARDES, 1995). As características
genéticas das cultivares e condições ambientais, além dos fatores socioeconômicos como o
preço da borracha e o custo, disponibilidade e qualificação da mão-de-obra, vão determinar
qual o melhor sistema a ser adotado.
Visando aumentar a produção nacional de látex, vários estudos devem ser realizados, a fim de
se conhecer características que auxiliem na escolha de plantas de melhor desempenho, visto
que alguns clones, mesmo sendo altamente produtivos em determinada região, podem não o
ser em outros locais, já que os parâmetros de desenvolvimento estão sujeitos às condições
ambientais (MORETI et al., 1994). Em Pindorama (SP), quando enxertados sobre IAN 873, os
clones RRIM 600, RRIM 701, GT 1, PB 235 e IAN 873 apresentaram bom desenvolvimento
vegetativo (GONÇALVES et al., 1994); em Olímpia (SP), três deles (RRIM 600, IAN 873 e PB
235) são cultivados comercialmente quando enxertados sobre Tjir 16. Devido a essas
informações positivas sobre tais clones, objetivou-se conhecer as respostas fisiológicas e as do
desenvolvimento dos cinco clones mencionados, quando enxertados sobre Tjir 16, nas
condições climáticas de São José do Rio Preto (SP), distante, aproximadamente, 55 km de
Olímpia e Pindorama, a fim de fornecer dados adicionais sobre a adaptação desses clones. Para
isso, realizaram-se análises da anatomia foliar, acompanhamento do desenvolvimento
vegetativo e monitoração das trocas gasosas durante os primeiros 18 meses de
desenvolvimento após a enxertia.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O material vegetal utilizado constituiu-se de mudas do tipo toco de raiz nua, preparadas em
janeiro de 1998, consistindo de porta-enxerto obtidos de sementes do clone Tjir 16 e dos
enxertos dos clones RRIM 600, PB 235, IAN 873, RRIM 701 e GT 1 (fornecidos pelo Instituto
Agronômico (IAC), em Campinas, por intermédio da Estação Experimental de Pindorama,
atualmente, Pólo Regional de Desenvolvimento Tecnológico de Agronegócios do Centro Norte).
Esses enxertos fazem parte dos clones recomendados para produção em grande escala para a
região de Planalto (GONÇALVES et al., 1991).
Após aclimatação (permanência de 45 dias protegidas por sombrite 50%), as mudas foram
transferidas para a Área Experimental do Departamento de Zoologia e Botânica da UNESPIBILCE, Campus de São José do Rio Preto (SP), e plantadas em solo classificado como
Argissolo Vermelho-Amarelo, com textura arenosa média, em fase de relevo suave ondulado,
variação Lins Marília, segundo a classificação atual da EMBRAPA-CNPS apud PRADO (2000),
tendo recebido os tratos culturais convencionais, relativos à adubação química e controle
fitossanitário (CARDOSO, 1980). As plantas de cada clone foram dispostas em parcelas lineares,
com 15 plantas úteis cada uma, espaçadas 1,0 m dentro da linha e 1,5 m na entrelinha.
Em maio/98 e maio/99 foram realizadas mensurações dos parâmetros de crescimento relativos
ao diâmetro do caule (tomado a 10 cm acima do calo de enxertia, com uso de paquímetro) e
altura da parte aérea de todas as plantas em estudo. Para eliminar o efeito da desuniformidade
inicial, adotou-se o cálculo do incremento de altura e diâmetro em relação à medida anterior,
definida como índice relativo de crescimento (IRC), conforme proposto por BERNARDES (1995).
Os estudos de anatomia foliar e de trocas gasosas foram realizados com folhas expostas
diretamente à radiação solar, do segundo lançamento expandido, sem sinais de predações ou
doenças, totalmente expandidas e sem sinais de senescência, utilizando-se sempre o folíolo
médio (LLERAS e MEDRI, 1978). Para a determinação da freqüência estomática, seccionou-se o
folíolo foi em três partes iguais (região apical, mediana e basal), as quais foram colocadas em
solução de Jeffrey para remoção da epiderme inferior, corada com safranina hidroalcoólica
(JOHANSEN apud CONFORTO et al., 1997). Prepararam-se 15 lâminas de cada clone e
examinaram-se 10 campos por lâmina, utilizando microscópio com câmara clara. O número
observado por campo foi depois extrapolado para mm2 de área foliar.
Nos meses de agosto a outubro de 1998 e de janeiro a junho de 1999, foi monitorado o curso
das trocas gasosas, com uso do equipamento portátil por infravermelho (ADC, UK, modelo LCA4), determinando-se as taxas fotossintética (A), de transpiração (E) e condutância estomática
(gs). Assumindo-se que não há variação na resistência entre os folíolos laterais e medianos
(Resnick e Mendes apud CONFORTO et al., 1998), o equipamento foi posicionando no folíolo
mediano, na região de maior densidade estomática, evitando as nervuras e bordo foliar
(BERGONCI, 1981). Obtiveram-se as medidas entre 8h e 10h30min, horário considerado por
vários autores como o mais favorável para as trocas gasosas porque está próximo da
recuperação noturna do estado hídrico foliar e há radiação fotossintética ativa suficiente
(KANNO, 1993; ROJAS, 2002). Foi adotado um intervalo máximo de 60 minutos entre as
medidas, com seis repetições por clone e duas mensurações dentro do horário estipulado.
Os parâmetros climáticos do período de estudo (média das temperaturas máxima e mínima e
precipitação total) foram fornecidos pelo Departamento de Sementes, Mudas e Matrizes, da
Secretaria da Agricultura e Abastecimento da Prefeitura Municipal de São José do Rio Preto
(SP).
Os valores dos parâmetros de crescimento e das características anatômicas foram submetidos
ao teste F (Microcal-Origin 4.0, 1995), e as comparações das médias, feitas pelo teste de
Tukey (SAS, 1990), segundo GOMES (1987). Antes das análises, os valores de fotossíntese e de
transpiração foram convertidos em x 0,5, e os valores de condutância estomática em log
(x.100), segundo MEDICI et al. (2001), sendo apresentados nas tabelas em seus valores
originais.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1. Parâmetros climáticos durante o período de experimento
Os valores das temperaturas máxima e mínima e precipitação total no período de estudo são
apresentados na Figura 1. A análise desses valores permite identificar dois períodos distintos
quanto à disponibilidade de água, ou seja, meses com precipitação acima ou abaixo de 100
mm; essa diferença será utilizada para comparar os valores das trocas gasosas nos meses
denominados 'úmidos' e 'secos' respectivamente.
3.2. Anatomia foliar
Os valores médios da densidade estomática por mm2, bem como os do teste F e da
comparação das médias, são mostrados no quadro 1.
MARTINS et al. (1993) consideram que, embora a relação entre o número estomático e a
eficiência do seu funcionamento não seja muito evidente, a manutenção do controle hídrico via
número estomático é bastante significativo. Além disso, a análise da densidade estomática é
necessária para posicionar corretamente a câmara foliar do analisador por infravermelho, uma
vez que a área em contato com a folha é de apenas 6,25 cm2; verificaram-se nessas plantas
folíolos maduros com 78 cm2 de área (COUTINHO e CONFORTO, 1998). Estudos ecofisiológicos
com seringueira sugerem a utilização do folíolo mediano (MEDRI e LLERAS, 1983), na região
com maior densidade estomática (CONFORTO et al., 1998). Assim, em quatro dos cinco clones,
o melhor posicionamento do aparelho foi na região basal do folíolo médio, e somente para
RRIM 701, na região mediana.
A freqüência estomática do clone IAN 873 foi superior a dos demais, independentemente da
região estudada. Diversos fatores, porém, atuam na determinação do número estomático,
dentre eles, a ploidia (Medri e Lleras apud COUTINHO e CONFORTO, 2001); o local de cultivo,
idade da folha e grau de exposição à radiação solar, além da altura em que se encontra a folha
(Medri apud COUTINHO e CONFORTO , 2001).
3.3. Desenvolvimento vegetativo
Em Hevea, o diâmetro do caule é o parâmetro mais importante, pois com base no grau de
maturidade do plantio, decide-se o início da sangria (CHANDRASEKAR et al., 1998). No Brasil,
adota-se o perímetro mínimo de 45 cm a 1,20 m acima do solo (Bernardes et al., 1992, 1995).
A idade em que se atinge tal perímetro varia de acordo com a região de cultivo, e entre
cultivares. Em muitos clones, as plantas alcançam o valor ideal em idade inferior a sete anos
(IAC apud Gonçalves et al., 1993); verificou-se que na região de São José do Rio Preto (SP),
PB 235 alcançou a média de 45 cm aos cinco anos e IAN 873, aos cinco anos e meio
(GONÇALVES et al., 1993). Os valores obtidos para a altura da planta e diâmetro do caule são
apresentados no quadro 2.
Os valores para altura da planta refletem seu bom desenvolvimento, pois em plantas com dois
anos de idade, nas condições de Manaus (AM), GONÇALVES e ROSSETTI (1982) relataram, para
14 clones, variação entre 2,93 m e 2,31 m.
Na mesma combinação de enxertos e porta-enxertos utilizada neste trabalho, em estudos
desenvolvidos em Pindorama (SP) com plantas de um ano, GONÇALVES et al. (1994) verificaram
alturas médias de 1,70 m para GT 1; 1,62 m para RRIM 701; 1,88 m para IAN 873; 1,96 m
para PB 235 e 2,17 m para RRIM 600. Desse modo, a diferença relatada (Quadro 2) não
poderia ser atribuída somente à diferença de idade de quatro meses. Nesses dois locais, o
clone RRIM 600 destacou-se dentre os demais.
Com relação ao diâmetro do caule, GT 1 e RRIM 701 apresentaram menor valor que os
demais, mas os valores deste estudo foram superiores aos verificados por GONÇALVES et al.
(1994) em Pindorama (1,35 para GT 1; 1,41 para RRIM 701; 1,36 para IAN 873; 1,42 para PB
235 e 1,46 para RRIM 600). Comparando o desenvolvimento dos mesmos clones do presente
estudo, quando cultivados em Tabapuã (SP), observou-se valores próximos de incremento
anual de circunferência do tronco para PB 235, GT 1 e IAN 873, mas naquele local, houve
maior incremento para RRIM 701, e menor para RRIM 600 (GONÇALVES et al., 1993); nessas
condições, RRIM 600 atingiu o perímetro necessário para entrada em sangria somente aos sete
anos, e RRIM 701, aos seis anos. LAVORENTI et al. (1990) concluíram, para plantas com três
anos e meio, que o perímetro do caule foi o caracter que mais influenciou a produção.
Tanto a altura da planta quanto o diâmetro do caule são componentes associados à
produtividade, embora a magnitude de sua importância tenha se manifestado diferentemente
entre alguns estudos realizados. Assim, GONÇALVES e ROSSETTI (1982) observaram em plantas
de dois anos de idade, pela realização de miniteste de produção, que, embora a altura tenha
variado entre 2,93 m e 2,31 m, a produção oscilou de 49,46 mg a 4,53 mg de borracha
seca/corte, concluindo ser impossível correlacionar os dois caracteres. GONÇALVES et al. (1984)
verificaram alta correlação fenotípica e genética entre produção e altura da planta, e produção
e diâmetro do caule, evidenciando a possibilidade de se obter clones jovens (dois anos) de boa
capacidade produtiva e grande vigor. Desse modo, no melhoramento genético, a característica
do entrenó curto deve ser incluída, pois deixaria de ser utilizada grande quantidade de
fotoassimilados para a formação de galhos e ramos muito longos, os quais não contribuem
para a produção e representam apenas tecido de consumo (MORAES, 1980). Em estudos com
plantas de um ano de idade, o efeito direto baixo da altura sobre a produção, confirmou que a
seleção para plantas mais baixas deve ser considerada (VASCONCELLOS e ABREU, 1983).
LEMOS-FILHO et al. (1993), trabalhando com clones de seringueira em Piracicaba (SP),
observaram que as temperaturas podem causar restrições ao crescimento da planta em
algumas épocas do ano; esses autores verificaram que temperaturas próximas a 16 °C, para
os clones RRIM 600 e GT 1, seriam necessárias para manter a iniciação dos fluxos sucessivos
de folhas, enquanto o crescimento em altura, de temperaturas maiores, sendo a de 19 °C
considerada crítica para a expansão celular. Esses valores também variaram conforme o local
de estudo; em Lavras (MG), as temperaturas críticas foram de 15 °C e 20 °C respectivamente
(Pereira et al. apud LEMOS-FILHO et al., 1993). No presente estudo, embora os clones
estivessem sujeitos às mesmas condições locais de radiação, precipitação, temperaturas e
suprimento mineral, os índices relativos de crescimento diferiram significativamente entre os
clones, tanto para o diâmetro do caule quanto para a altura da planta, indicando, ambos,
menor desenvolvimento para PB 235 e maior para RRIM 600, evidenciando diferença na
eficiência do uso dos recursos de produção disponíveis no local. Os valores de trocas gasosas,
especialmente no período seco (Quadro 3) corroboram essas evidências.
3.4. Trocas gasosas
Análises preliminares das curvas diárias das trocas gasosas mostraram que, de modo geral, os
parâmetros fisiológicos acompanharam as flutuações das características ambientais, sendo
possível agrupar os valores em dois períodos, denominados períodos úmidos e períodos secos
(Figura 1). Os resultados são apresentados no quadro 3.
Os valores médios das trocas gasosas diferiram entre os períodos seco e úmido, porém
diferenças significativas entre os clones foram observadas somente no período seco, para os
três caracteres mensurados.
No período úmido, o valor médio da taxa fotossintética foi de 9,45 µmol.m-2.s-1, da taxa de
transpiração, de 3,84 mmol.m-2.s-1, e da condutância estomática, de 0,096 mol.m-2.s-1. A
taxa fotossintética ficou abaixo daquela citada por LARCHER (2000), que aponta valores
máximos para seringueira, de 20 a 26 µmol.m-2.s-1, mas ficou dentro da faixa de variação
encontrada por DEY et al. (1995), para plantas de 18 meses de idade, cultivadas na Índia, que
verificaram valores entre 4,1 a 14,3 µmol.m-2.s-1. Os valores de transpiração também estão de
acordo com outros relatados na literatura; CASCARADO et al. (1993) verificaram para plantas de
8 meses, em plena turgescência, valores máximos de 3,6 mmol.m-2.s-1, e GOMES e KOZLOWSKI
(1988) obtiveram para plantas de 11 meses, valores máximos de 5,27 mmol.m-2.s-1 .
Quanto à condutância estomática, os valores obtidos foram superiores aos observados por
COUTINHO e CONFORTO (2001) em pés-francos de 10 meses de idade, também na cidade de São
José do Rio Preto (em média, 0,070 mol m-2 s-1). Segundo Schulze e Hall apud MACHADO e
LAGOA (1994), a luz, disponibilidade hídrica do solo e umidade relativa são os principais fatores
ambientais que afetam o comportamento estomático.
Durante o período seco, uma queda da taxa fotossintética, da transpiração e da condutância
estomática foi verificada para todos os clones, em magnitudes diferentes. O aparato
estomático da seringueira é relatado como bastante sensível (Resnick e Mendes apud MARTINS
et al., 1993); BRUNINI e CARDOSO (1998) constataram fechamento estomático em clones de
seringueira após sete dias de estresse hídrico em condições de casa de vegetação. Em campo,
contudo, o déficit hídrico, em geral, desenvolve-se mais gradualmente (KRAMER, 1983), e no
presente estudo, nos horários em que foram realizadas as mensurações, o fechamento
estomático não foi verificado.
KRISHNA et al. (1991) observaram, em plantas de dois anos de idade, em campo, sem irrigação
adicional, que a taxa fotossintética média decresceu de 10 para 2 µmol.m-2.s-1; a transpiração
decresceu de 9 para 0,5 mmol.m-2.s-1, e a resistência estomática aumentou de 1,41 para 6,94
cm-2.s-1; as modificações ocorreram com muito maior intensidade que no presente estudo,
pois, no período seco, a redução da fotossíntese foi maior para RRIM 701 e PB 235 (em média,
44%) que para os demais (em média, 26%). O clone PB 235 sofreu também a maior redução
na taxa de transpiração (em média, 51%) e maior restrição na abertura estomática (em
média, 60%), revelando este clone o mais sensível ao período seco, corroborando os dados do
quadro 2, que o apontaram como o de menor índice de crescimento relativo durante o período.
Segundo KRISHNA et al. (1991), a transpiração cuticular da seringueira seria muito grande; por
isso, apesar das reduções na condutância estomática, a redução da transpiração poderia ser
menos intensa. Por sua vez, diferenças entre clones quanto ao decréscimo da taxa de
transpiração pode estar relacionado não somente à freqüência estomática (esta relação é mais
fortemente observada em plantas jovens), mas também com mudanças na resistência na
interface raiz-solo, que sofre variação durante as épocas do ano (Clemens e Jones apud
CONCEIÇÃO, 1983). Assim, embora a freqüência estomática tenha sido estatisticamente
semelhante para GT 1, PB 235 e RRIM 600, não foi possível uma correlação desses valores
com as taxas de transpiração e de condutância estomática. De acordo com Kozlowski apud
CONCEIÇÃO et al. (1985), a velocidade no fechamento é mais importante ao escape à
desidratação que às diferenças no tamanho e freqüência dos estômatos. A redução da
transpiração foi bastante eficiente no período seco, para todos os clones.
4. CONCLUSÃO
Durante o período avaliado, nas condições experimentais descritas, a análise do
desenvolvimento vegetativo e das trocas gasosas durante o período seco indicou que o
desempenho dos clones RRIM 600 e IAN 873 foi superior, e o de PB 235, inferior aos demais.
AGRADECIMENTOS
Ao Sr. José Donizette Buzatto, pela doação dos porta-enxertos e orientações técnicas de
cultivo; ao Sr. Isabelino Fávaro, pelo cuidado na manutenção das plantas; à Bióloga Regiane
Peres, pelo auxílio nos experimentos de campo; e ao Departamento de Física e Pólo
Computacional da UNESP de São José do Rio Preto, pelo uso dos softwares.
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Recebido para publicação em 25 de fevereiro e aceito em 22 de outubro de 2002
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Desempenho de clones de seringueira na Região do Planalto Ocidental Paulista
237
FITOTECNIA
DESEMPENHO DE CINCO CLONES JOVENS DE SERINGUEIRA
NA REGIÃO DO PLANALTO OCIDENTAL PAULISTA(1)
JULIANE RIBEIRO CAVALCANTE(2); ELENICE DE CÁSSIA CONFORTO(3)
RESUMO
A Região do Planalto Ocidental Paulista tem se destacado como pólo produtor de borracha
natural. Visando fornecer informações sobre a adaptação dos clones de seringueira [Hevea brasiliensis
(Wildd. ex. Adr. de Juss) Müell. Arg.] RRIM 600, GT 1, RRIM 701, IAN 873 e PB 235, em São José do
Rio Preto (SP), realizaram-se avaliações de alguns caracteres de sua biologia, pelo acompanhamento das trocas gasosas e mensuração do desenvolvimento vegetativo durante os primeiros 18 meses
após o enxerto sobre Tjir 16. A altura de RRIM 600 atingiu, em média, 3,74 m e o diâmetro do caule
de IAN 873 e RRIM 600, 2,50 cm. PB 235 apresentou o menor índice relativo de crescimento durante o período. No período úmido, os valores das trocas gasosas não diferiram significativamente
entre os clones, com valores médios da taxa fotossintética de 9,45 µmol.m-2.s-1; para a taxa de
transpiração, 3,84 mmol.m-2.s-1, e para a condutância estomática, de 0,096 mol.m-2.s-1. Diferenças
entre os valores de trocas gasosas ocorreram apenas no período seco, com redução mais acentuada
para PB 235. Considerando o conjunto dos caracteres analisados, o desempenho dos clones IAN
873 e RRIM 600 foi superior, e do clone PB 235, inferior.
Palavras-chave: adaptação, trocas gasosas, Hevea brasiliensis, enxertia.
ABSTRACT
PERFORMANCE OF FIVE YOUNG CLONES OF RUBBER TREE
IN THE SÃO PAULO OCCIDENTAL PLATEAU REGION
The region of São Paulo Occidental Plateau is well known for its part as a major producer of
natural rubber. In order to obtain information about adaptation of rubber tree clones [Hevea brasiliensis
(Wildd. ex. Adr. de Juss) Müell. Arg.] RRIM 600, RRIM 701, IAN 873, PB 235 and GT 1, in the city of
São José do Rio Preto some biologic characteristics were evaluated. Analysis were performed by
monitoring gas exchanges and by measuring vegetative development, during the 18 months after
engraft on the Tjir 16 clonal rootstocks. The height of RRIM 600 reached a mean of 3,74 m, and the
diameter of the stem of IAN 873 and RRIM 600 reached the mean of 2,50 cm. Clone PB 235 presented
the lowest relative growth during the period. During the wet period, the values of the gas exchange
did not show significant variation among the clones; the mean value of photosynthetic rates was
9,45 µmol.m-2.s-1; of transpiration rates was 3,84 mmol.m-2 s-1, and of stomatic conductance was
0,096 mol.m-2 s-1. Differences in values of gas exchanges were observed only during the dry period,
with notably large reduction for clone PB 235. The characteristics analyzed lead to the conclusion that
performances of clones IAN 873 and RRIM 600 were superior, and that of clone PB 235 were inferior.
Key words: adaptation, gas exchanges, Hevea brasiliensis, grafting.
(1) Recebido para publicação em 25 de fevereiro e aceito em 22 de outubro de 2002.
(2) Bolsista PIBIC-UNESP/CNPq.
3
( ) Departamento de Zoologia e Botânica, Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas – UNESP, Rua Cristóvão Colombo, 2.265,
15054-000 São José do Rio Preto (SP). E-mail: [email protected]
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 237-245, 2002
J.R. CAVALCANTE e E.C. CONFORTO
238
1. INTRODUÇÃO
A borracha natural, obtida a partir da seringueira
[Hevea brasiliensis (Wildd. ex. Adr. de Juss) Müell.
Arg.] corresponde à maior parte da matéria prima
utilizada no transporte, indústria e material bélico.
A borracha sintética, obtida do petróleo, possui quase
que a mesma composição química da borracha
natural e, embora suas propriedades físicas sejam
viáveis para diversos usos, não apresentam
qualidade suficiente para a confecção de luvas
cirúrgicas, preservativos, pneus de automóveis,
caminhões e certos revestimentos.
No País, na área tradicional, atualmente a
heveicultura estende-se pela Amazônia Tropical
Úmida, Mato Grosso e Bahia; em regiões não
tradicionais, a seringueira é cultivada nos Estados
de Goiás, Mato Grosso do Sul, Pernambuco,
Maranhão, Espírito Santo, Rio de Janeiro, Paraná,
Minas Gerais e São Paulo (AGRIDATA, 1999). Em
1998, quase a totalidade da produção brasileira
ocorreu nas Regiões Sudeste e Centro-Oeste, e no
Estado da Bahia (IAC, 1999).
Atualmente, o Estado de São Paulo, onde o
material clonal foi introduzido em 1952, desponta
como líder da produção nacional de borracha natural,
com cerca de 45.000 hectares plantados com
seringueira, abrangendo mais de 2.500 produtores
(CORTEZ e BENESI, 2000). Embora a planta apresente
excepcionais condições de rusticidade e de
capacidade de adaptação a um grande número de
padrões climáticos e edáficos, é uma planta de clima
tropical que, quando levada para o litoral paulista,
encontrou dificuldades de ordem fitossanitária, mas
se adaptou muito bem à Região do Planalto Paulista,
cujo clima e solo eram favoráveis para seu
desenvolvimento e produção (CATI, 1999). Nessa
região, destaca-se o pólo de produção em torno de
São José do Rio Preto (Barretos, General Salgado,
Catanduva, Tupã, Olímpia), em razão do clima seco
no período de troca das folhas, junho a setembro (PINO
et al., 1996). Os seringais paulistas apresentam
produtividade média superior a 1.200 kg.ha-1 por ano,
atingindo valores acima de 1.500 kg.ha-1 por ano, onde
há maior conhecimento tecnológico. Esse índice, quando
comparado com as médias dos tradicionais países
produtores (Tailândia, com 1.100 kg.ha-1; Indonésia, com
750 kg.ha-1 e Malásia, com 1.000 kg.ha-1) colocam o Estado
de São Paulo entre as regiões mais produtivas do mundo
(IAC, 1999). Em 2001, o Estado atingiu uma produção
total de 45.000 mil toneladas de borracha seca (BORRACHA
ATUAL, 2002), com uma produção prevista para 53.000
toneladas em 2006 (CORTEZ e BENESI, 2000).
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 237-245, 2002
A sangria da seringueira evoluiu para uma
combinação de alternativas que envolvem diversos
mecanismos de incisão da casca, canaletas
condutoras de látex, modos de estimulação e sistemas
de coleta e armazenamento da borracha produzida,
sendo a combinação de todos esses fatores definida
como sistema de explotação (BERNARDES, 1995). As
características genéticas das cultivares e condições
ambientais, além dos fatores socioeconômicos como
o preço da borracha e o custo, disponibilidade e
qualificação da mão-de-obra, vão determinar qual o
melhor sistema a ser adotado.
Visando aumentar a produção nacional de látex,
vários estudos devem ser realizados, a fim de se
conhecer características que auxiliem na escolha de
plantas de melhor desempenho, visto que alguns
clones, mesmo sendo altamente produtivos em
determinada região, podem não o ser em outros
locais, já que os parâmetros de desenvolvimento
estão sujeitos às condições ambientais (MORETI et al.,
1994). Em Pindorama (SP), quando enxertados sobre
IAN 873, os clones RRIM 600, RRIM 701, GT 1, PB
235 e IAN 873 apresentaram bom desenvolvimento
vegetativo (GONÇALVES et al., 1994); em Olímpia (SP),
três deles (RRIM 600, IAN 873 e PB 235) são
cultivados comercialmente quando enxertados sobre
Tjir 16. Devido a essas informações positivas sobre
tais clones, objetivou-se conhecer as respostas
fisiológicas e as do desenvolvimento dos cinco clones
mencionados, quando enxertados sobre Tjir 16, nas
condições climáticas de São José do Rio Preto (SP),
distante, aproximadamente, 55 km de Olímpia e
Pindorama, a fim de fornecer dados adicionais sobre
a adaptação desses clones. Para isso, realizaram-se
análises da anatomia foliar, acompanhamento do
desenvolvimento vegetativo e monitoração das
trocas gasosas durante os primeiros 18 meses de
desenvolvimento após a enxertia.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O material vegetal utilizado constituiu-se de
mudas do tipo toco de raiz nua, preparadas em
janeiro de 1998, consistindo de porta-enxerto obtidos
de sementes do clone Tjir 16 e dos enxertos dos clones
RRIM 600, PB 235, IAN 873, RRIM 701 e GT 1
(fornecidos pelo Instituto Agronômico (IAC), em
Campinas, por intermédio da Estação Experimental
de Pindorama, atualmente, Pólo Regional de
Desenvolvimento Tecnológico de Agronegócios do
Centro Norte). Esses enxertos fazem parte dos clones
recomendados para produção em grande escala para
a região de Planalto (GONÇALVES et al., 1991).
Desempenho de clones de seringueira na Região do Planalto Ocidental Paulista
Após aclimatação (permanência de 45 dias
protegidas por sombrite 50%), as mudas foram
transferidas para a Área Experimental do
Departamento de Zoologia e Botânica da UNESPIBILCE, Campus de São José do Rio Preto (SP), e
plantadas em solo classificado como Argissolo
Vermelho-Amarelo, com textura arenosa média, em
fase de relevo suave ondulado, variação Lins Marília,
segundo a classificação atual da EMBRAPA-CNPS
apud PRADO (2000), tendo recebido os tratos culturais
convencionais, relativos à adubação química e
controle fitossanitário (CARDOSO, 1980). As plantas de
cada clone foram dispostas em parcelas lineares, com
15 plantas úteis cada uma, espaçadas 1,0 m dentro
da linha e 1,5 m na entrelinha.
Em maio/98 e maio/99 foram realizadas
mensurações dos parâmetros de crescimento
relativos ao diâmetro do caule (tomado a 10 cm acima
do calo de enxertia, com uso de paquímetro) e altura
da parte aérea de todas as plantas em estudo. Para
eliminar o efeito da desuniformidade inicial, adotouse o cálculo do incremento de altura e diâmetro em
relação à medida anterior, definida como índice
relativo de crescimento (IRC), conforme proposto por
BERNARDES (1995).
Os estudos de anatomia foliar e de trocas gasosas
foram realizados com folhas expostas diretamente à
radiação solar, do segundo lançamento expandido,
sem sinais de predações ou doenças, totalmente
expandidas e sem sinais de senescência, utilizandose sempre o folíolo médio (LLERAS e MEDRI, 1978). Para
a determinação da freqüência estomática, seccionouse o folíolo foi em três partes iguais (região apical,
mediana e basal), as quais foram colocadas em
solução de Jeffrey para remoção da epiderme inferior,
corada com safranina hidroalcoólica (JOHANSEN apud
CONFORTO et al., 1997). Prepararam-se 15 lâminas de
cada clone e examinaram-se 10 campos por lâmina,
utilizando microscópio com câmara clara. O número
observado por campo foi depois extrapolado para
mm2 de área foliar.
Nos meses de agosto a outubro de 1998 e de
janeiro a junho de 1999, foi monitorado o curso das
trocas gasosas, com uso do equipamento portátil por
infravermelho (ADC, UK, modelo LCA-4),
determinando-se as taxas fotossintética (A), de
transpiração (E) e condutância estomática (gs).
Assumindo-se que não há variação na resistência
entre os folíolos laterais e medianos (Resnick e
Mendes apud CONFORTO et al., 1998), o equipamento
foi posicionando no folíolo mediano, na região de
maior densidade estomática, evitando as nervuras e
bordo foliar (B ERGONCI , 1981). Obtiveram-se as
239
medidas entre 8h e 10h30min, horário considerado
por vários autores como o mais favorável para as
trocas gasosas porque está próximo da recuperação
noturna do estado hídrico foliar e há radiação
fotossintética ativa suficiente (KANNO, 1993; ROJAS,
2002). Foi adotado um intervalo máximo de 60 minutos
entre as medidas, com seis repetições por clone e duas
mensurações dentro do horário estipulado.
Os parâmetros climáticos do período de estudo
(média das temperaturas máxima e mínima e
precipitação total) foram fornecidos pelo
Departamento de Sementes, Mudas e Matrizes, da
Secretaria da Agricultura e Abastecimento da
Prefeitura Municipal de São José do Rio Preto (SP).
Os valores dos parâmetros de crescimento e das
características anatômicas foram submetidos ao teste
F (Microcal-Origin 4.0, 1995), e as comparações das
médias, feitas pelo teste de Tukey (SAS, 1990),
segundo GOMES (1987). Antes das análises, os valores
de fotossíntese e de transpiração foram convertidos
em x 0,5, e os valores de condutância estomática em
log (x.100), segundo M EDICI et al. (2001), sendo
apresentados nas tabelas em seus valores originais.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1. Parâmetros climáticos durante o período de experimento
Os valores das temperaturas máxima e mínima e
precipitação total no período de estudo são apresentados
na Figura 1. A análise desses valores permite identificar
dois períodos distintos quanto à disponibilidade de água,
ou seja, meses com precipitação acima ou abaixo de 100
mm; essa diferença será utilizada para comparar os
valores das trocas gasosas nos meses denominados
‘úmidos’ e ‘secos’ respectivamente.
3.2. Anatomia foliar
Os valores médios da densidade estomática por
mm2, bem como os do teste F e da comparação das
médias, são mostrados no quadro 1.
MARTINS et al. (1993) consideram que, embora a
relação entre o número estomático e a eficiência do
seu funcionamento não seja muito evidente, a
manutenção do controle hídrico via número
estomático é bastante significativo. Além disso, a
análise da densidade estomática é necessária para
posicionar corretamente a câmara foliar do
analisador por infravermelho, uma vez que a área
em contato com a folha é de apenas 6,25 cm 2;
verificaram-se nessas plantas folíolos maduros
com 78 cm2 de área (COUTINHO e CONFORTO, 1998).
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 237-245, 2002
J.R. CAVALCANTE e E.C. CONFORTO
240
3.3. Desenvolvimento vegetativo
Em Hevea, o diâmetro do caule é o parâmetro mais
importante, pois com base no grau de maturidade
do plantio, decide-se o início da sangria
(CHANDRASEKAR et al., 1998). No Brasil, adota-se o
perímetro mínimo de 45 cm a 1,20 m acima do solo
(BERNARDES et al., 1992, 1995). A idade em que se
atinge tal perímetro varia de acordo com a região de
cultivo, e entre cultivares. Em muitos clones, as
plantas alcançam o valor ideal em idade inferior a
sete anos (IAC apud Gonçalves et al., 1993); verificouse que na região de São José do Rio Preto (SP), PB
235 alcançou a média de 45 cm aos cinco anos e IAN
873, aos cinco anos e meio (GONÇALVES et al., 1993).
Os valores obtidos para a altura da planta e diâmetro
do caule são apresentados no quadro 2.
Os valores para altura da planta refletem seu bom
desenvolvimento, pois em plantas com dois anos de
idade, nas condições de Manaus (AM), GONÇALVES e
ROSSETTI (1982) relataram, para 14 clones, variação
entre 2,93 m e 2,31 m.
Na mesma combinação de enxertos e portaenxertos utilizada neste trabalho, em estudos
desenvolvidos em Pindorama (SP) com plantas de
um ano, GONÇALVES et al. (1994) verificaram alturas
médias de 1,70 m para GT 1; 1,62 m para RRIM
701; 1,88 m para IAN 873; 1,96 m para PB 235 e
2,17 m para RRIM 600. Desse modo, a diferença
relatada (Quadro 2) não poderia ser atribuída
somente à diferença de idade de quatro meses.
Nesses dois locais, o clone RRIM 600 destacou-se
dentre os demais.
Figura 1: Média das temperaturas máxima e mínima, e
pluviosidade total no período entre agosto/1998 e
junho/1999, em São José do Rio Preto (SP). Fonte:
Secretaria da Agricultura e Abastecimento.
Estudos ecofisiológicos com seringueira sugerem a
utilização do folíolo mediano (MEDRI e LLERAS, 1983), na
região com maior densidade estomática (CONFORTO et al.,
1998). Assim, em quatro dos cinco clones, o melhor
posicionamento do aparelho foi na região basal do folíolo
médio, e somente para RRIM 701, na região mediana.
A freqüência estomática do clone IAN 873 foi
superior a dos demais, independentemente da região
estudada. Diversos fatores, porém, atuam na determinação do número estomático, dentre eles, a ploidia
(Medri e Lleras apud COUTINHO e CONFORTO, 2001); o
local de cultivo, idade da folha e grau de exposição à
radiação solar, além da altura em que se encontra a
folha (Medri apud COUTINHO e CONFORTO, 2001).
Quadro 1. Valores médios e desvio-padrão (entre parênteses) da densidade estomática em três regiões do folíolo médio
de cinco clones de seringueira
Parâmetro
IAN 873
GT1
RRIM 701
mm
Região apical
Região mediana
Região Basal
F
Pr > F
PB 235
RRIM 600
F
Pr > F
2
707,93
481,89
492,02
473,78
479,43
253,4-
0,0001
(61,22) Ab
(48,90) B
(21,23) Bc
(42,51) B
(46,43) Bab
-
-
649,20
504,97
568,52
465,41
468,83
337,08
0,0001*
(45,22) Ab
(38,58) C
(15,56) Ba
(42,63) C
(42,22) Cb
-
-
789,01
490,21
499,22
474,12
489,64
554,54
0,0001*
(48,01) Aa
(39,06) C
(37,65) Bb
(38,95) C
(31,93) Ca
-
-
33,46
2,75
13,05
1,17
4,07
-
-
0,0001*
0,0668 ns
0,0001*
0,3113 ns
0,0185*
-
-
Letras minúsculas referem-se à comparação dentro da coluna; letras maiúsculas, à comparação dentro da linha, pelo
teste Tukey. ns: Não significativo. * Significativo a 5% de probabilidade.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 237-245, 2002
Desempenho de clones de seringueira na Região do Planalto Ocidental Paulista
241
Quadro 2. Valores médios e desvio-padrão (entre parêntesis) para altura da planta (AP) e diâmetro do caule (DC) aos 16 meses
de idade (05/99), e índice relativo de crescimento (IRC) entre as idades de 4 e 16 meses, para cinco clones de seringueira
Clone
IAN 873
GT 1
RRIM 701
PB 235
RRIM 600
F
Pr > F
AP (m)
DC (cm)
05/99
IRC
282,86 ( 6,52) b
280,57 (32,19) b
243,57 (35,92) c
241,86 (38,20) c
374,29 (46,01) a
13,78
0,0001*
7,37 (0,98) ab
8,49 (1,61) a
7,40 (1,53) ab
5,94 (1,56) b
9,16 (2,58) a
4,53
0,006 *
05/99
2,50 (0,17) a
1,74 (0,13) b
1,68 (0,18) b
2,28 (0,16) a
2,55 (0,38) a
24,15
0,0001*
IRC
3,10 (0,37) ab
2,36 (0,49) abc
2,18 (0,23) bc
1,67 (0,89) c
3,76 (0,73) a
6,53
0,001 *
* médias estatisticamente diferentes (com 5% de probabilidade) são seguidas por letras diferentes.
Com relação ao diâmetro do caule, GT 1 e RRIM
701 apresentaram menor valor que os demais, mas
os valores deste estudo foram superiores aos
verificados por GONÇALVES et al. (1994) em Pindorama
(1,35 para GT 1; 1,41 para RRIM 701; 1,36 para IAN
873; 1,42 para PB 235 e 1,46 para RRIM 600).
Comparando o desenvolvimento dos mesmos clones
do presente estudo, quando cultivados em Tabapuã
(SP), observou-se valores próximos de incremento
anual de circunferência do tronco para PB 235, GT 1
e IAN 873, mas naquele local, houve maior
incremento para RRIM 701, e menor para RRIM 600
(GONÇALVES et al., 1993); nessas condições, RRIM 600
atingiu o perímetro necessário para entrada em
sangria somente aos sete anos, e RRIM 701, aos seis
anos. LAVORENTI et al. (1990) concluíram, para plantas
com três anos e meio, que o perímetro do caule foi o
caracter que mais influenciou a produção.
Tanto a altura da planta quanto o diâmetro do
caule são componentes associados à produtividade,
embora a magnitude de sua importância tenha se
manifestado diferentemente entre alguns estudos
realizados. Assim, G ONÇALVES e R OSSETTI (1982)
observaram em plantas de dois anos de idade, pela
realização de miniteste de produção, que, embora a
altura tenha variado entre 2,93 m e 2,31 m, a produção
oscilou de 49,46 mg a 4,53 mg de borracha seca/corte,
concluindo ser impossível correlacionar os dois
caracteres. GONÇALVES et al. (1984) verificaram alta
correlação fenotípica e genética entre produção e
altura da planta, e produção e diâmetro do caule,
evidenciando a possibilidade de se obter clones
jovens (dois anos) de boa capacidade produtiva e
grande vigor. Desse modo, no melhoramento
genético, a característica do entrenó curto deve ser
incluída, pois deixaria de ser utilizada grande
quantidade de fotoassimilados para a formação de
galhos e ramos muito longos, os quais não
contribuem para a produção e representam apenas
tecido de consumo (MORAES, 1980). Em estudos com
plantas de um ano de idade, o efeito direto baixo da
altura sobre a produção, confirmou que a seleção
para plantas mais baixas deve ser considerada
(VASCONCELLOS e ABREU, 1983).
LEMOS-FILHO et al. (1993), trabalhando com clones
de seringueira em Piracicaba (SP), observaram que
as temperaturas podem causar restrições ao
crescimento da planta em algumas épocas do ano;
esses autores verificaram que temperaturas próximas
a 16 °C, para os clones RRIM 600 e GT 1, seriam
necessárias para manter a iniciação dos fluxos
sucessivos de folhas, enquanto o crescimento em
altura, de temperaturas maiores, sendo a de 19 °C
considerada crítica para a expansão celular. Esses
valores também variaram conforme o local de estudo;
em Lavras (MG), as temperaturas críticas foram de
15 °C e 20 °C respectivamente (Pereira et al. apud
LEMOS-FILHO et al., 1993). No presente estudo, embora
os clones estivessem sujeitos às mesmas condições
locais de radiação, precipitação, temperaturas e
suprimento mineral, os índices relativos de
crescimento diferiram significativamente entre os
clones, tanto para o diâmetro do caule quanto para a
altura da planta, indicando, ambos, menor
desenvolvimento para PB 235 e maior para RRIM 600,
evidenciando diferença na eficiência do uso dos
recursos de produção disponíveis no local. Os valores
de trocas gasosas, especialmente no período seco
(Quadro 3) corroboram essas evidências.
3.4. Trocas gasosas
Análises preliminares das curvas diárias das
trocas gasosas mostraram que, de modo geral, os
parâmetros fisiológicos acompanharam as flutuações
das características ambientais, sendo possível
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 237-245, 2002
J.R. CAVALCANTE e E.C. CONFORTO
242
-2 -1
Quadro 3. Média e desvio-padrão (entre parêntesis) e valores de F para as trocas gasosas (taxa fotossintética, A, em µmol m s ;
-2 -1
-2 -1
taxa de transpiração, E, em mmol m s ; condutância estomática, gs, em mol m s ) para cinco clones de seringueira,
em duas épocas do ano
Clone
Períodos Úmidos
Períodos Secos
A
E
gs
A
E
gs
9,17 (1,40)
3,46 (1,32)
0,08 (0,01)
6,82 (0,93)a
2,29 (0,40)ab
0,06 (0,01)ab
GT 1
9,14 (1,70)
3,82 (0,96)
0,10 (0,02)
6,15 (0,95)a
2,15 (0,43)b
0,06 (0,01)a
RRIM 701
9,53 (1,47)
4,18 (1,00)
0,10 (0,01)
5,66 (0,64)ab
2,34 (0,25)ab
0,06 (0,01)a
PB 235
9,51 (1,20)
4,02 (1,06)
0,10 (0,01)
4,99 (0,48)b
1,97 (0,56)b
0,04 (0,01)b
IAN 873
RRIM 600
9,91 (2,13)
3,72 (1,03)
0,10 (0,02)
6,86 (1,31)a
2,99 (0,43)a
0,05 (0,01)ab
F
0,287
0,495
1,141
4,941
3,77
3,82
Pr > F
0,883 ns
0,739 ns
0,356 ns
0,004 *
0,019 *
0,013 *
* médias estatisticamente diferentes (com 5% de probabilidade) são seguidas por letras diferentes.
agrupar os valores em dois períodos, denominados
períodos úmidos e períodos secos (Figura 1). Os
resultados são apresentados no quadro 3.
Os valores médios das trocas gasosas diferiram
entre os períodos seco e úmido, porém diferenças
significativas entre os clones foram observadas
somente no período seco, para os três caracteres
mensurados.
No período úmido, o valor médio da taxa
fotossintética foi de 9,45 µmol.m-2.s-1, da taxa de
transpiração, de 3,84 mmol.m-2.s-1, e da condutância
estomática, de 0,096 mol.m-2.s-1. A taxa fotossintética
ficou abaixo daquela citada por LARCHER (2000), que
aponta valores máximos para seringueira, de 20 a 26
µmol.m-2.s–1, mas ficou dentro da faixa de variação
encontrada por DEY et al. (1995), para plantas de 18
meses de idade, cultivadas na Índia, que verificaram
valores entre 4,1 a 14,3 µmol.m-2.s-1. Os valores de
transpiração também estão de acordo com outros
relatados na literatura; C ASCARDO et al. (1993)
verificaram para plantas de 8 meses, em plena
turgescência, valores máximos de 3,6 mmol.m-2.s-1, e
GOMES e KOZLOWSKI (1988) obtiveram para plantas de
11 meses, valores máximos de 5,27 mmol.m-2.s-1 .
Quanto à condutância estomática, os valores
obtidos foram superiores aos observados por
COUTINHO e CONFORTO (2001) em pés-francos de 10
meses de idade, também na cidade de São José do
Rio Preto (em média, 0,070 mol m-2 s-1). Segundo
Schulze e Hall apud MACHADO e LAGOA (1994), a luz,
disponibilidade hídrica do solo e umidade relativa
são os principais fatores ambientais que afetam o
comportamento estomático.
Durante o período seco, uma queda da taxa
fotossintética, da transpiração e da condutância
estomática foi verificada para todos os clones, em
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 237-245, 2002
magnitudes diferentes. O aparato estomático da
seringueira é relatado como bastante sensível
(Resnick e Mendes apud MARTINS et al., 1993); BRUNINI
e CARDOSO (1998) constataram fechamento estomático
em clones de seringueira após sete dias de estresse
hídrico em condições de casa de vegetação. Em
campo, contudo, o déficit hídrico, em geral,
desenvolve-se mais gradualmente (KRAMER, 1983), e
no presente estudo, nos horários em que foram
realizadas as mensurações, o fechamento estomático
não foi verificado.
KRISHNA et al. (1991) observaram, em plantas de
dois anos de idade, em campo, sem irrigação
adicional, que a taxa fotossintética média decresceu
de 10 para 2 µmol.m-2.s-1; a transpiração decresceu
de 9 para 0,5 mmol.m-2.s-1, e a resistência estomática
aumentou de 1,41 para 6,94 cm-2.s-1; as modificações
ocorreram com muito maior intensidade que no
presente estudo, pois, no período seco, a redução da
fotossíntese foi maior para RRIM 701 e PB 235 (em
média, 44%) que para os demais (em média, 26%). O
clone PB 235 sofreu também a maior redução na taxa
de transpiração (em média, 51%) e maior restrição
na abertura estomática (em média, 60%), revelando
este clone o mais sensível ao período seco,
corroborando os dados do quadro 2, que o apontaram
como o de menor índice de crescimento relativo
durante o período.
Segundo KRISHNA et al. (1991), a transpiração
cuticular da seringueira seria muito grande; por isso,
apesar das reduções na condutância estomática, a
redução da transpiração poderia ser menos intensa.
Por sua vez, diferenças entre clones quanto ao
decréscimo da taxa de transpiração pode estar
relacionado não somente à freqüência estomática
(esta relação é mais fortemente observada em plantas
Desempenho de clones de seringueira na Região do Planalto Ocidental Paulista
jovens), mas também com mudanças na resistência
na interface raiz-solo, que sofre variação durante as
épocas do ano (Clemens e Jones apud CONCEIÇÃO,
1983). Assim, embora a freqüência estomática tenha
sido estatisticamente semelhante para GT 1, PB 235
e RRIM 600, não foi possível uma correlação desses
valores com as taxas de transpiração e de condutância
estomática. De acordo com Kozlowski apud
CONCEIÇÃO et al. (1985), a velocidade no fechamento
é mais importante ao escape à desidratação que às
diferenças no tamanho e freqüência dos estômatos.
A redução da transpiração foi bastante eficiente no
período seco, para todos os clones.
4. CONCLUSÃO
Durante o período avaliado, nas condições
experimentais descritas, a análise do desenvolvimento
vegetativo e das trocas gasosas durante o período seco
indicou que o desempenho dos clones RRIM 600 e IAN
873 foi superior, e o de PB 235, inferior aos demais.
AGRADECIMENTOS
Ao Sr. José Donizette Buzatto, pela doação dos
porta-enxertos e orientações técnicas de cultivo; ao
Sr. Isabelino Fávaro, pelo cuidado na manutenção
das plantas; à Bióloga Regiane Peres, pelo auxílio nos
experimentos de campo; e ao Departamento de Física
e Pólo Computacional da UNESP de São José do Rio
Preto, pelo uso dos softwares.
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FERTILIDADE DO SOLO E NUTRIÇÃO DE PLANTAS
Produção de bulbos e incidência de pseudoperfilhamento
na cultura do alho vernalizado em função de adubações
potássicas e nitrogenadas1
Bulb yield and pseudogrowing incidence of vernalizated garlic as
influenced by potassic and nitrogen fertilization
Leonardo Theodoro BüllI, II; Rosemary Marques de Almeida BertaniI; Roberto Lyra
Villas BôasI; Dirceu Maximino FernandesI
IDepartamento
de Recursos Naturais - Ciência do Solo, Faculdade de Ciências Agronômicas
(FCA/UNESP), Caixa Postal 237, 18603-970 Botucatu (SP). E-mail: [email protected]
IICom bolsa de produtividade científica do CNPq
RESUMO
Com o objetivo de estudar a influência da interação N x K na cultura do alho (Allium sativum
L.) vernalizado, instalaram-se dois experimentos em casa de vegetação telada, em vasos
retangulares de cimento-amianto contendo 50 kg de terra da camada arável em Latossolo
Vermelho-Escuro Álico, textura média. Ambos os experimentos constituíram fatorial 4 x 4. Em
1993, estudaram-se quatro níveis de potássio no plantio (original, 4%, 8% e 16% da CTC) e
quatro níveis de nitrogênio em cobertura (40, 80, 160 e 320 kg.ha-1) aplicados em duas
parcelas, metade aos 30 dias e metade aos 50 dias após a emergência (DAE). O experimento
de 1994 compreendeu quatro níveis de potássio e os mesmos quatro níveis de nitrogênio,
ambos aplicados parcelados em cobertura, mantendo-se constante o nível de potássio aplicado
no plantio. Aos 70 DAE coletaram-se duas plantas de cada vaso para diagnose foliar. Os
resultados indicaram redução na concentração foliar de nitrogênio pela adubação potássica,
tanto no plantio quanto na cobertura, havendo, entretanto, aumento nos teores de potássio
com a concentração de nitrogênio no tecido; aumento na concentração de clorofila com os
níveis de potássio no tecido foliar, em virtude de variações nas doses de fertilizante potássico
aplicado no plantio e com as doses de nitrogênio em cobertura; favorecimento das elevações
nas doses da adubação nitrogenada em cobertura na incidência de pseudoperfilhamento na
cultura, que não foi influenciada pela adubação potássica no plantio ou em cobertura; aumento
na produção de bulbos com adubação nitrogenada em cobertura.
Palavras-chave: Allium sativum L., alho vernalizado, pseudoperfilhamento, adubação
potássica, adubação nitrogenada.
ABSTRACT
Two experiments were carried out under greenhouse conditions, with the objective of studying
the influence of N x K interaction on vernalizated garlic (Allium sativum L.) grown in 50 kg
pots. Both experiments were in factorial 4 x 4: (a) one in 1993 with four potassium levels in
the sowing (original, 4%, 8% and 16% of CEC) and four levels of nitrogen in covering (40, 80,
160 and 320 kg.ha-1) applied half at 30 and the remaining at 50 days after seed emergency
(DAE); (b) the other in 1994, with four potassium levels and four nitrogen levels, both splitted
and applied in covering. At 70 DAE two plants per pot were collected for nutritional diagnosis.
The results indicated that the leaf concentration of nitrogen was slightly reduced by K
fertilization applied in the sowing or in covering. However, there were increases in the
potassium concentration with the nitrogen concentration in the leaves; the chlorophyll
concentration increased with the potassium levels in the leaves, because of variations in K
fertilizer rates applied in the sowing, and with the nitrogen rates in covering; increases in N
fertilizer rates in covering enhanced the pseudogrowing incidence in the culture, that was not
affected by K fertilization in the sowing or in covering; the bulb yield was slightly increased by
nitrogen fertilization in covering.
Key words: Allium sativum L.; vernalizated garlic; pseudogrowing; potassic fertilization;
nitrogen fertilization.
1. INTRODUÇÃO
O pseudoperfilhamento, também denominado superbrotamento, constitui, sem dúvida, um dos
maiores problemas na cultura do alho, principalmente nas cultivares que produzem o chamado
"alho nobre". De acordo com SOUZA e CASALI (1986) e resultados relatados nas revisões de
literatura realizadas por NAKAGAWA (1993) e SILVA (1991), a elevada absorção de nitrogênio é
um dos fatores que contribuem de forma marcante para a ocorrência do pseudoperfilhamento.
Por outro lado, as maiores produções de alho são obtidas com plantas mais vigorosas e bem
supridas em nitrogênio. Da análise desse paradoxo pode-se inferir que a dose de nitrogênio
utilizada deve ser tão elevada quanto possível para se obter o máximo de produtividade, sem,
contudo, favorecer o aparecimento do pseudoperfilhamento.
Uma das formas de reduzir o pseudoperfilhamento em plantas cultivadas em solos bem
supridos em nitrogênio é o controle do excesso na absorção desse nutriente, por meio de
adubação potássica (NAKAGAWA, 1993). Entretanto, KONKEL et al. (1991) e BÜLL et al. (1994)
não observaram efeitos de aplicações de potássio, por ocasião do plantio, na incidência do
pseudoperfilhamento na cultura do alho, o mesmo ocorrendo na época da adubação potássica
em cobertura. Saliente-se que esses trabalhos foram realizados com tratamentos
desvinculados de variações em doses de nitrogênio.
Com relação à adubação nitrogenada, os resultados são mais discrepantes. SENO et al. (1990)
e SILVA (1991) não observaram qualquer efeito de aplicação de nitrogênio em cobertura sobre
o pseudoperfilhamento no alho, na cultivar Roxo Pérola de Caçador; aumentos consideráveis
na incidência dessa anomalia, em virtude da elevação nas doses da adubação nitrogenada em
cobertura, foram observados por ALVARENGA e SANTOS (1982), MORAES e LEAL (1986), IZIOKA
(1990) e RESENDE e SOUZA (2001).
Pretendeu-se com este trabalho estudar a influência de relações N x K na incidência do
pseudoperfilhamento e na produção de bulbos na cultura do alho vernalizado.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O estudo consistiu na instalação de dois experimentos em casa de vegetação telada do
Departamento de Recursos Naturais da Faculdade de Ciências Agronômicas de Botucatu UNESP, um em 1993 e outro em 1994. Utilizaram-se vasos de cimento-amianto, com
superfície de 48 x 30 cm, contendo 50 kg de terra da camada superficial (até 25cm) de
Latossolo Vermelho-Escuro - textura média; simularam-se, o máximo possível, as condições
normais dos canteiros de cultivo. As análises químicas iniciais (RAIJ e QUAGGIO, 1983) das
amostras de terra utilizadas nos experimentos de 1993 e 1994, respectivamente, são: pH
(CaCl2): 4,1 e 4,0; MO: 26 e 23 g.dm-3; P: 2 e 1mg.dm-3; cátions trocáveis e CTC em
mmolc.dm-3, a saber: K: 0,7 e 0,5; Ca: 2,0 e 3,0; Mg: 3,0 e 1,8; CTC: 63 e 58, e saturação
por bases (V): 8% e 9%.
Os tratamentos do experimento de 1993 constituíram um fatorial com quatro níveis de
potássio no plantio e quatro níveis de nitrogênio, aplicado em cobertura, os quais foram
dispostos em delineamento inteiramente casualizado, com três repetições.
O cálculo de níveis de potássio esperados foram: original (1%); 4%; 8% e 16% da capacidade
de troca de cátions (CTC) saturada com potássio, níveis que, de acordo com dados obtidos por
BÜLL et al. (1998), podem ser considerados insuficiente, adequado, adequado e excessivo
respectivamente. Utilizou-se o cloreto de potássio comercial (60% de K2O), nas quantidades
de zero; 7,1; 16,9 e 37,0 gramas adicionadas aos vasos contendo 50 kg de terra, o que
equivale a 0, 196, 467 e 1.025 kg.ha-1 respectivamente; essas quantidades foram aplicadas
na forma sólida, juntamente com a adubação de plantio. Os níveis de nitrogênio calculados
equivaleram a 40, 80, 160 e 320 kg.ha-1 de N, aplicados em duas parcelas: metade aos 30
dias e metade aos 50 dias após a emergência (DAE), utilizando-se uréia nas quantidades totais
por tratamento de: 1,9; 3,8; 7,6 e 15,3 gramas por vaso respectivamente. A aplicação foi feita
na forma de solução aquosa.
Os tratamentos do experimento de 1994 constituíram fatorial compreendendo quatro níveis de
potássio e quatro de nitrogênio, ambos aplicados, parceladamente, em cobertura. As doses de
nitrogênio foram as mesmas do ensaio de 1993. As doses de potássio em cobertura
equivaleram àquelas aplicadas no plantio do experimento de 1993. Além da cobertura, aplicouse o potássio também no plantio em dose correspondente à metade do nível considerado mais
adequado (8%) por BÜLL et al. (1998), ou seja, 8,45g de cloreto de potássio comercial em
cada vaso contendo 50 kg de terra. Os tratamentos foram dispostos em delineamento
inteiramente casualizado, com três repetições.
Para ambos os experimentos, aplicaram-se 250 mg.kg-1 de fósforo em toda a massa de solo
antes de sua adição aos vasos. O fósforo foi aplicado na forma de termofosfato, com 18% de
P2O5 (160 g por vaso), isto é, 1.325 kg.ha-1 de P2O5. O termofosfato foi aplicado a fim de
fornecer fósforo, cálcio, magnésio e micronutrientes, além de corrigir a acidez excessiva.
Adotou-se esse procedimento para evitar a retirada de todo o solo contido no vaso por ocasião
da adubação de plantio, caso realizasse a calagem antecipada. Além do termofosfato,
aplicaram-se 1,0 kg por vaso de esterco de curral curtido (40 t.ha-1) e o potássio. Em seguida,
os solos foram incubados por um período de 10 dias, mantendo-se a umidade a 70% da
capacidade máxima de retenção de água. Os vasos foram cobertos com material impermeável
para evitar perdas de água por evaporação.
Passado o período de incubação, efetuou-se o plantio do alho cv. Roxo Pérola de Caçador,
utilizando-se, em cada vaso, 10 bulbilhos vernalizados a 4 oC durante 45 dias, com massa
individual entre 2 e 3 gramas. Os vasos foram dispostos em duas linhas com espaçamento de
10 cm entre plantas, na linha, e 15 cm entre as linhas. Realizou-se o plantio do primeiro
experimento em 12/5/93, e o segundo em 27/5/94.
No pré-plantio do primeiro experimento, coletaram-se amostras de solo de cada tratamento,
com 10 dias de incubação. As amostras de solos foram analisadas segundo o método de RAIJ e
QUAGGIO (1983), cujos teores de potássio determinados foram: 2,6; 4,2; 6,3 e 8,3 mmolc.dm3
de K, respectivos aos quatro níveis anteriormente mencionados. Os demais índices analíticos
não apresentaram variação expressiva entre os tratamentos, e os valores médios atingidos
foram: pH (CaCl2) 5,4; 31 g.dm-3 de MO; 86 mg.dm-3 de P; 26 mmolc.dm-3 de Ca; 21
mmolc.dm-3 de Mg e 62% de saturação por bases.
Coletaram-se amostras de folhas de duas plantas por vaso para análise química, de acordo
com BATAGLIA et al. (1983), aos 70 DAE para o primeiro experimento e aos 90 DAE para o
segundo.
Durante o ciclo da cultura, para ambos os experimentos, avaliou-se o desenvolvimento das
plantas, medindo o comprimento da maior folha e o teor de clorofila. Os dados das leituras do
clorofilômetro MINOLTA SPAD foram transformados pela fórmula: y = 0,0996x - 0,152, em
que: y = teor de clorofila na folha, mg.dm-2 e x = leitura do aparelho.
Determinou-se o índice de formato transversal por meio da relação entre as medidas da altura
e do maior diâmetro do bulbo.
Por ocasião da colheita avaliou-se o total de plantas com pseudoperfilhamento. A produção de
bulbos foi avaliada após um período de "cura" de 30 dias. Todos os dados foram analisados
estatisticamente, sendo submetidos à análise da variância. As doses de potássio e de
nitrogênio foram submetidas à análise de regressão.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1. Variação nas doses de K no plantio e N em cobertura - experimento de 1993
No quadro 1 são apresentados os teores de N, P e K encontrados nas folhas das plantas
coletadas aos 70 dias após a emergência, que corresponde, aproximadamente, ao período da
diferenciação em bulbilhos. A análise da variância não evidenciou interação entre os
tratamentos, mostrando efeito linear apenas para nitrogênio (r2 = 0,70), fósforo (r2 = 0,97) e
potássio (r2 = 0,88), em doses de potássio, e para nitrogênio e potássio em doses de
nitrogênio, tendo também efeito quadrático para nitrogênio em doses de nitrogênio (r2 =
0,99).
Os teores médios de nitrogênio aumentaram de acordo com as doses de fertilizante
nitrogenado aplicado. Em plantas de tomate, de acordo com BARKER et al. (1967), houve
redução nos níveis de nitrogênio com o aumento da concentração de potássio no tecido foliar.
À medida que não apresenta interação, estudos mais aprofundados tornam-se necessários
para que se previna a incidência de pseudoperfilhamento, por um possível controle exercido
pelo potássio sobre a excessiva absorção de nitrogênio. Por sua vez, SOARES et al. (1984) não
encontraram qualquer efeito de aplicação de doses crescentes de potássio sobre a absorção de
nitrogênio, por plantas de tomate.
À exceção do fósforo, que apresentou redução na concentração no tecido foliar com o aumento
da dose de potássio aplicada, não foram observados, para os demais macronutrientes, efeitos
dos tratamentos. Não foram confirmados, portanto, os efeitos de inibição competitiva do
potássio sobre a absorção de cálcio e magnésio nessa cultura (BÜLL et al., 1994; 1998). No
presente experimento, o cálcio e o magnésio foram fornecidos pelo termofosfato, ao passo
que, nos ensaios desenvolvidos pelos autores citados, o fornecimento se fez pela aplicação de
carbonatos. Os teores médios encontrados na matéria seca da parte aérea foram de 4,8 g.kg 1 de Ca, 4,0 g.kg -1 de Mg e 9,8 g.kg -1 de S.
Os teores de clorofila das folhas (Quadro 1), avaliados aos 45 DAE, portanto após a primeira
adubação nitrogenada em cobertura, sofreram influência apenas dos níveis de potássio,
observando-se tendência de aumento na concentração de clorofila com a elevação da dose de
fertilizante potássico aplicado. Observou-se efeito quadrático (r2 = 0,99) entre as variáveis. As
variações nas doses de nitrogênio aplicadas, a despeito das funções desse nutriente como
componente do grupo pirrólico na molécula da clorofila, não promoveram aumentos na síntese
desse composto. RESENDE (1994) sugeriu o período de 6 a 9 dias como intervalo para se obter
o máximo de aumento do teor de clorofila, devido à aplicação do nitrogênio, tendo como
parâmetros de avaliação os mesmos pressupostos neste trabalho. Entretanto, não se verificou
efeito significativo entre essas variáveis, pela análise de regressão.
Na avaliação do comprimento da maior folha (Quadro 1), 38 dias após a aplicação da segunda
adubação em cobertura com nitrogênio, verificaram-se efeitos apenas das variações nas doses
de potássio, ressaltando-se que a dose mais elevada de potássio proporcionou redução no
crescimento, em relação ao nível original desse nutriente no solo. Tais resultados concordam
com os obtidos por Büll et al. (1994), embora não se constatassem, no presente trabalho,
efeitos de inibição competitiva do potássio. A ausência de efeitos do nitrogênio sobre o
desenvolvimento das plantas pode ser atribuída ao fornecimento desse nutriente, pela
adubação orgânica, bem como ao considerável teor original de matéria orgânica do solo.
As variações nas doses de potássio aplicadas no plantio, bem como nas doses de nitrogênio
em cobertura, não influenciaram a incidência de pseudoperfilhamento. A média geral do
experimento, indica, para esse parâmetro, 36% a incidência dessa anomalia, índice elevado ao
se considerar a média de 5% a 10% como aceitável para culturas de boa produtividade
(NAKAGAWA, 1993). Esse alto índice ocorreu provavelmente em razão do elevado suprimento
de N fornecido pelas doses de N e da mineralização da matéria orgânica. A adubação orgânica
utilizada, equivalente a 40 t.ha-1, correspondeu à recomendação para essa cultura no Estado
de São Paulo (LISBÃO e FORNASIER, 1992).
Há que se salientar o elevado valor do coeficiente de variação (62%) obtido para esse
parâmetro, dificultando uma análise conclusiva. Com relação ao potássio aplicado no plantio,
KONKEL et al. (1991) e BÜLL et al. (1998) obtiveram resultados semelhantes. A ausência de
efeitos de nitrogênio aplicado em cobertura para este parâmetro também foi observada com a
mesma cultivar por SENO et al. (1990), os quais aplicaram doses em cobertura que variaram
de 33 a 262 kg.ha-1 de N e, por SILVA (1991), com a aplicação de 20 a 100 kg.ha-1 de N. Em
contrapartida, ALVARENGA e SANTOS (1982) observaram elevação no pseudoperfilhamento em
plantas de alho da cultivar Juréia com aplicação de 100 kg.ha-1 de N na forma de salitre do
Chile, sendo metade dessa dose em cobertura. MORAES e LEAL (1986), estudando níveis (0 a
150 kg.ha-1) e parcelamento de nitrogênio na cv. São Lourenço, verificaram aumento na
incidência dessa anomalia: quanto maior a dose, mais tardia a aplicação do fertilizante
nitrogenado. Elevação no pseudoperfilhamento em função de elevação nas doses de N, em
cobertura, com a cultivar Roxo Pérola de Caçador foi observado por IZIOKA (1990), em Terra
Roxa Estruturada, principalmente quando associada à aplicação de torta de mamona no
plantio. Com a cultivar Quitéria, RESENDE e SOUZA (2001) observaram que a porcentagem de
bulbos pseudoperfilhados aumentou linearmente com o incremento das doses de nitrogênio (0
a 160 kg.ha-1).
O índice de formato não foi influenciado pelos tratamentos. O valor médio obtido no
experimento, igual a 0,86, indica bulbos com formato achatado, portanto de bom valor
comercial.
As médias de produção de bulbos (Quadro 1), à semelhança do ocorrido com o índice de
formato e o pseudoperfilhamento, também não revelam influência dos tratamentos,
contrariando dados anteriores obtidos por BÜLL et al. (1994; 1998), os quais demonstraram
elevação na produção de bulbos com o aumento na dose de potássio aplicada no plantio. Vale
ressaltar que no presente trabalho houve aplicação de matéria orgânica por ocasião do plantio,
possibilitando, provavelmente, adequado suprimento de potássio, mesmo nas menores doses
de fertilizante potássico aplicadas, o que não foi feito nos experimentos realizados por esses
autores.
Ausência de respostas a nitrogênio, aplicado em cobertura, sobre a produção de bulbos nessa
cultura também foi observada em outros trabalhos, como os de SENO et al. (1990) e NAKAGAWA
et al. (1990) com a cultivar Quitéria, com doses de 20 e 40 kg.ha-1 de N, e NAKAGAWA et al.
(1991) com a cultivar deste trabalho, aplicando 15 e 30 kg.ha-1 de N. Por outro lado, outros
trabalhos mostram expressivas respostas à aplicação de nitrogênio sobre a cultura, como os
realizados por MENEZES-SOBRINHO et al. (1973) com as cultivares Amarante, Branco Mineiro e
Barbado Rio Grande, com aplicações de 100 e 200 kg.ha-1 de N no plantio; FERRARI e CHURATAMASCA (1975) com a cultivar Amarante com doses de 25 a 75 kg.ha-1 de N no plantio;
ALVARENGA e SANTOS (1982) com as cultivares Juréia e Dourado com doses de 50 e 100 kg.ha-1
de N no plantio, e NAKAGAWA et al. (1990) com a mesma cultivar deste trabalho e doses de 15
e 30 kg.ha-1 de N, em cobertura, aplicadas aos sete dias após a diferenciação em bulbilhos.
A não-resposta à adubação nitrogenada em cobertura, obtida neste trabalho, deve estar
associada ao teor original elevado de matéria orgânica no solo, aliado à aplicação da adubação
orgânica, prática rotineira dos produtores de alho. Confirmando essas considerações, IZIOKA
(1990) obteve aumento na produção de bulbos em decorrência de adubação nitrogenada em
cobertura, apenas em areia quartzosa com baixo teor de matéria orgânica (1,2%), ao passo
que em terra roxa estruturada, com 2,7% de matéria orgânica, a produção de bulbos não foi
afetada pela aplicação de torta de mamona no plantio, nem pela adubação nitrogenada em
cobertura. RESENDE e SOUZA (2001) obtiveram aumento da produtividade total até a dose de
149,2 kg.ha-1 de N; houve redução linear na produtividade comercial com o incremento da
dose de nitrogênio. A ausência de resposta, segundo os autores, deve-se, provavelmente,
além da alta incidência de pseudoperfilhamento promovida pelo incremento das doses de
nitrogênio, ao teor de matéria orgânica do solo, considerado alto.
3.2. Variação nas doses de N e K em cobertura - experimento de 1994
Os teores de N, K e S no tecido foliar das plantas coletadas aos 90 DAE, portanto após as
adubações nitrogenadas e potássicas em cobertura, encontram-se relacionados no quadro 2.
A concentração de nitrogênio aumentou com as doses desse nutriente, mostrando efeito
quadrático, não sendo, porém, influenciada pelas aplicações de potássio, podendo-se inferir a
ineficiência do controle da absorção de nitrogênio por aplicações tardias de potássio, em
cobertura, ou seja, na época da diferenciação em bulbilhos (70 DAE). A concentração de
potássio no tecido foliar não foi afetada pela adubação potássica, mas aumentou
significativamente com a adubação nitrogenada, mostrando efeito quadrático, confirmado pela
análise de regressão significativa (r2 = 0,94). A análise também revela interação significativa
N x K. O resultado contrasta com dados de ADAMS et al. (1973), que observaram redução na
absorção de potássio com aplicações de nitrogênio na cultura do tomateiro. Entretanto, SOARES
et al. (1984) não verificaram efeito do nitrogênio sobre a absorção do potássio pelo tomateiro.
De acordo com USHERWOOD (1982) e FAGERIA (1982), quando a disponibilidade de potássio era
adequada, adições de nitrogênio aumentavam consideravelmente a absorção do potássio, por
plantas de milho e arroz, em razão do estímulo das adubações nitrogenadas no crescimento
vegetativo. O mesmo fato deve ter ocorrido no presente trabalho, confrontando-se dados de
concentração de nitrogênio e potássio na planta com os de produção de bulbos.
As concentrações de fósforo, cálcio, magnésio e enxofre na planta não foram afetadas pelos
tratamentos. Os teores médios encontrados na matéria seca da parte aérea foram de 1,8 g.kg 1 de P; 3,6 g.kg -1 de Ca; 3,8 g.kg -1 de Mg e 5,8 g.kg -1 de S.
A figura 1 mostra que os teores de clorofila nas folhas foram influenciados pelos tratamentos
com nitrogênio apenas a partir dos 75 DAE, portanto 45 e 25 dias após, respectivamente, a
primeira e a segunda adubação em cobertura. O resultado indica, a exemplo do ocorrido no
experimento de 1993, para essa cultura, intervalo consideravelmente maior que o sugerido
por RESENDE (1994), para se obter o máximo aumento do teor de clorofila, em virtude da
aplicação de nitrogênio.
A figura 1 mostra nítida redução na concentração de clorofila dos 30 aos 60 DAE, que pode ser
atribuída à diluição desse composto, em face do maior crescimento das plantas, aliado,
provavelmente, ao período de tempo ainda insuficiente para incorporação do nitrogênio
aplicado, sobretudo na segunda adubação em cobertura. Na avaliação realizada aos 75 DAE, a
partir da qual se evidenciam as diferenças entre as doses de nitrogênio, notam-se
significativos aumentos na concentração de clorofila, em especial nos tratamentos que
receberam as maiores doses, mantendo-se até 90 DAE, cuja avaliação demonstra as maiores
diferenças entre as doses, com nítida vantagem da maior dose sobre as demais. Tais
diferenças são mantidas inclusive aos 105 DAE, quando se verifica nova redução nos teores da
clorofila, em vista da redistribuição do nitrogênio da planta, principalmente para a formação
dos bulbos. A análise de regressão confirma a tendência de aumentos na síntese de clorofila
com a adição de nitrogênio, em todos os modelos testados nas avaliações aos 75, 90 e 105
DAE.
A elevação nos níveis da adubação potássica em cobertura, embora com efeitos pouco
aparentes nas variações nos níveis desse nutriente por ocasião do plantio (experimento de
1993), promoveu aumento na concentração de clorofila das folhas, mostrando efeito linear nas
avaliações aos 90 DAE e efeito quadrático aos 105 DAE e não significativo aos 75 DAE (Quadro
2). Houve interação significativa N x K para as avaliações feitas aos 90 e 105 DAE. Nas demais
épocas de avaliação, o potássio não influenciou esse parâmetro. Os resultados sugerem que
prováveis aumentos na síntese de clorofila das folhas de plantas de alho, promovidos por
adubações potássicas passam a ser menos evidentes quando feitas tardiamente.
O comprimento da maior folha na avaliação aos 90 DAE revela efeitos do nitrogênio e da
interação N x K nesse parâmetro. Os maiores valores foram obtidos sem aplicação de
nitrogênio em cobertura, decrescendo com a elevação na dose da adubação nitrogenada.
A porcentagem de plantas com pseudoperfilhamento (Quadro 2), embora com o elevado
coeficiente de variação obtido, demonstra nítida tendência de aumento, com a elevação na
dose de fertilizante nitrogenado em cobertura, confirmada pela análise, mostrando efeito
quadrático (r2 = 0,99) - Figura 2.
A incidência dessa anomalia está estreitamente relacionada a aplicações de doses excessivas
de nitrogênio, principalmente em cobertura, segundo demonstram os resultados de ALVARENGA
e SANTOS (1982), MORAES e LEAL (1986) e IZIOKA (1990). Por outro lado, trabalhos existem nos
quais a adição de nitrogênio não influenciou a incidência do pseudoperfilhamento. São os casos
de SENO et al. (1990), SILVA (1991), além do resultado do experimento de 1993, no qual as
plantas mostraram-se menos vigorosas que neste experimento. A cultivar utilizada no
presente trabalho, classificada como produtora de "alho nobre", por ter adaptação climática
forçada, pela vernalização, para plantio em regiões menos frias que as de origem, sofre forte
influência das variações climáticas, que podem alterar o desenvolvimento da planta e levar a
respostas diferentes de ano para ano.
As variações na adubação potássica em cobertura, a exemplo do ocorrido com aplicação no
plantio no experimento de 1993, não influenciaram a porcentagem de plantas com
pseudoperfilhamento, confirmando os resultados obtidos por NAKAGAWA et al. (1990; 1992;
1995) com a mesma cultivar. Tais resultados sugerem, ao contrário da prática adotada por
alguns produtores de "alho nobre", não ser eficiente o controle do pseudoperfilhamento pelas
aplicações tardias de potássio. Conforme demonstrado anteriormente (Quadro 2), a adubação
potássica em cobertura não inibiu a absorção de nitrogênio pelas plantas, corroborando essas
considerações.
O índice de formato do bulbo (Quadro 2) diminuiu sob a dose maior de nitrogênio, mostrando
efeito linear e não foi influenciado pelas doses de potássio.
A produção de bulbos (Quadro 2) não foi influenciada isoladamente pela adubação potássica
em cobertura. NAKAGAWA et al. (1990; 1992; 1993) também não observaram respostas à
adubação potássica, em cobertura, sobre a produção de bulbos.
Com relação à adubação nitrogenada em cobertura, nota-se que as maiores produções de
bulbos foram obtidas com as duas maiores doses, revelando efeito linear e efeito significativo
da interação N x K. Entretanto, como a adubação nitrogenada em cobertura elevou as
concentrações foliares, tanto do nitrogênio quanto do potássio, em claro efeito de sinergia
(Quadro 2), de acordo com as considerações de SUMMER e FARINA (1986), torna-se mais
adequado relacionar a produção de bulbos ao produto N x K no tecido foliar.
4. CONCLUSÕES
1. A concentração foliar de nitrogênio foi reduzida pela adubação potássica, no plantio ou em
cobertura, havendo, entretanto, elevação nos teores de potássio com a concentração de
nitrogênio no tecido.
2. A concentração de clorofila aumentou com os níveis de potássio no tecido foliar, em função
de variações nas doses de fertilizante potássico aplicados no plantio e com as doses de
nitrogênio em cobertura.
3. Aumentos nas doses da adubação nitrogenada em cobertura favoreceram a incidência de
pseudoperfilhamento na cultura, a qual não foi influenciada pela adubação potássica no plantio
ou em cobertura.
4. A produção de bulbos foi maior com adubação nitrogenada em cobertura.
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Recebido para publicação em 12 de junho de 2000 e aceito em 14 de agosto de 2002
1 Trabalho apresentado no XIII Congresso Latino Americano de Ciência do Solo, em Águas de
Lindóia (SP), 1996.
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Produção de Bulbos e Incidência de Pseudoperfilhamento na Cultura do Alho
247
FERTILIDADE DO SOLO E NUTRIÇÃO DE PLANTAS
PRODUÇÃO DE BULBOS E INCIDÊNCIA DE PSEUDOPERFILHAMENTO
NA CULTURA DO ALHO VERNALIZADO EM FUNÇÃO DE ADUBAÇÕES
POTÁSSICAS E NITROGENADAS(1)
LEONARDO THEODORO BÜLL(2,3); ROSEMARY MARQUES DE ALMEIDA BERTANI(2);
ROBERTO LYRA VILLAS BÔAS(2); DIRCEU MAXIMINO FERNANDES(2)
RESUMO
Com o objetivo de estudar a influência da interação N x K na cultura do alho (Allium sativum L.)
vernalizado, instalaram-se dois experimentos em casa de vegetação telada, em vasos retangulares
de cimento-amianto contendo 50 kg de terra da camada arável em Latossolo Vermelho-Escuro
Álico, textura média. Ambos os experimentos constituíram fatorial 4 x 4. Em 1993, estudaram-se
quatro níveis de potássio no plantio (original, 4%, 8% e 16% da CTC) e quatro níveis de nitrogênio
em cobertura (40, 80, 160 e 320 kg.ha-1) aplicados em duas parcelas, metade aos 30 dias e metade aos
50 dias após a emergência (DAE). O experimento de 1994 compreendeu quatro níveis de potássio e
os mesmos quatro níveis de nitrogênio, ambos aplicados parcelados em cobertura, mantendo-se
constante o nível de potássio aplicado no plantio. Aos 70 DAE coletaram-se duas plantas de cada
vaso para diagnose foliar. Os resultados indicaram redução na concentração foliar de nitrogênio
pela adubação potássica, tanto no plantio quanto na cobertura, havendo, entretanto, aumento nos
teores de potássio com a concentração de nitrogênio no tecido; aumento na concentração de clorofila com os níveis de potássio no tecido foliar, em virtude de variações nas doses de fertilizante
potássico aplicado no plantio e com as doses de nitrogênio em cobertura; favorecimento das elevações nas doses da adubação nitrogenada em cobertura na incidência de pseudoperfilhamento na
cultura, que não foi influenciada pela adubação potássica no plantio ou em cobertura; aumento na
produção de bulbos com adubação nitrogenada em cobertura.
Palavras-chave: Allium sativum L., alho vernalizado, pseudoperfilhamento, adubação potássica,
adubação nitrogenada.
ABSTRACT
BULB YIELD AND PSEUDOGROWING INCIDENCE OF VERNALIZATED GARLIC AS
INFLUENCED BY POTASSIC AND NITROGEN FERTILIZATION
Two experiments were carried out under greenhouse conditions, with the objective of studying
the influence of N x K interaction on vernalizated garlic (Allium sativum L.) grown in 50 kg pots.
Both experiments were in factorial 4 x 4: (a) one in 1993 with four potassium levels in the sowing
(original, 4%, 8% and 16% of CEC) and four levels of nitrogen in covering (40, 80, 160 and 320
kg.ha-1) applied half at 30 and the remaining at 50 days after seed emergency (DAE); (b) the other in
1994, with four potassium levels and four nitrogen levels, both splitted and applied in covering. At
70 DAE two plants per pot were collected for nutritional diagnosis. The results indicated that the
leaf concentration of nitrogen was slightly reduced by K fertilization applied in the sowing or in
covering. However, there were increases in the potassium concentration with the nitrogen
concentration in the leaves; the chlorophyll concentration increased with the potassium levels in
the leaves, because of variations in K fertilizer rates applied in the sowing, and with the nitrogen
rates in covering; increases in N fertilizer rates in covering enhanced the pseudogrowing incidence
in the culture, that was not affected by K fertilization in the sowing or in covering; the bulb yield
was slightly increased by nitrogen fertilization in covering.
Key words: Allium sativum L.; vernalizated garlic; pseudogrowing; potassic fertilization; nitrogen fertilization.
(1) Trabalho apresentado no XIII Congresso Latino Americano de Ciência do Solo, em Águas de Lindóia (SP), 1996. Recebido para
publicação em 12 de junho de 2000 e aceito em 14 de agosto de 2002.
(2) Departamento de Recursos Naturais - Ciência do Solo, Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA/UNESP), Caixa Postal 237,
18603-970 Botucatu (SP). E-mail: [email protected]
(3) Com bolsa de produtividade científica do CNPq.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 247-255, 2002
L.T. BÜLL et. al.
248
1. INTRODUÇÃO
O pseudoperfilhamento, também denominado
superbrotamento, constitui, sem dúvida, um dos
maiores problemas na cultura do alho,
principalmente nas cultivares que produzem o
chamado “alho nobre”. De acordo com SOUZA e CASALI
(1986) e resultados relatados nas revisões de
literatura realizadas por NAKAGAWA (1993) e SILVA
(1991), a elevada absorção de nitrogênio é um dos
fatores que contribuem de forma marcante para a
ocorrência do pseudoperfilhamento. Por outro lado,
as maiores produções de alho são obtidas com
plantas mais vigorosas e bem supridas em nitrogênio.
Da análise desse paradoxo pode-se inferir que a dose
de nitrogênio utilizada deve ser tão elevada quanto
possível para se obter o máximo de produtividade,
sem, contudo, favorecer o aparecimento do pseudoperfilhamento.
Uma das formas de reduzir o pseudoperfilhamento em plantas cultivadas em solos bem supridos
em nitrogênio é o controle do excesso na absorção
desse nutriente, por meio de adubação potássica
(NAKAGAWA, 1993). Entretanto, KONKEL et al. (1991) e
BÜLL et al. (1994) não observaram efeitos de aplicações
de potássio, por ocasião do plantio, na incidência do
pseudoperfilhamento na cultura do alho, o mesmo
ocorrendo na época da adubação potássica em
cobertura. Saliente-se que esses trabalhos foram
realizados com tratamentos desvinculados de
variações em doses de nitrogênio.
Com relação à adubação nitrogenada, os
resultados são mais discrepantes. SENO et al. (1990) e
SILVA (1991) não observaram qualquer efeito de
aplicação de nitrogênio em cobertura sobre o
pseudoperfilhamento no alho, na cultivar Roxo Pérola
de Caçador; aumentos consideráveis na incidência
dessa anomalia, em virtude da elevação nas doses da
adubação nitrogenada em cobertura, foram
observados por ALVARENGA e SANTOS (1982), MORAES e
LEAL (1986), IZIOKA (1990) e RESENDE e SOUZA (2001).
Pretendeu-se com este trabalho estudar a
influência de relações N x K na incidência do
pseudoperfilhamento e na produção de bulbos na
cultura do alho vernalizado.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O estudo consistiu na instalação de dois
experimentos em casa de vegetação telada do
Departamento de Recursos Naturais da Faculdade
de Ciências Agronômicas de Botucatu - UNESP, um
em 1993 e outro em 1994. Utilizaram-se vasos de
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 247-255, 2002
cimento-amianto, com superfície de 48 x 30 cm,
contendo 50 kg de terra da camada superficial (até
25cm) de Latossolo Vermelho-Escuro - textura média;
simularam-se, o máximo possível, as condições
normais dos canteiros de cultivo. As análises
químicas iniciais (RAIJ e QUAGGIO, 1983) das amostras
de terra utilizadas nos experimentos de 1993 e 1994,
respectivamente, são: pH (CaCl2): 4,1 e 4,0; MO: 26
e 23 g.dm-3; P: 2 e 1mg.dm-3; cátions trocáveis e CTC
em mmolc.dm-3, a saber: K: 0,7 e 0,5; Ca: 2,0 e 3,0;
Mg: 3,0 e 1,8; CTC: 63 e 58, e saturação por bases
(V): 8% e 9%.
Os tratamentos do experimento de 1993
constituíram um fatorial com quatro níveis de potássio
no plantio e quatro níveis de nitrogênio, aplicado em
cobertura, os quais foram dispostos em delineamento
inteiramente casualizado, com três repetições.
O cálculo de níveis de potássio esperados foram:
original (1%); 4%; 8% e 16% da capacidade de troca
de cátions (CTC) saturada com potássio, níveis que,
de acordo com dados obtidos por BÜLL et al. (1998),
podem ser considerados insuficiente, adequado,
adequado e excessivo respectivamente. Utilizou-se
o cloreto de potássio comercial (60% de K2O), nas
quantidades de zero; 7,1; 16,9 e 37,0 gramas
adicionadas aos vasos contendo 50 kg de terra, o que
equivale a 0, 196, 467 e 1.025 kg.ha-1 respectivamente;
essas quantidades foram aplicadas na forma sólida,
juntamente com a adubação de plantio. Os níveis de
nitrogênio calculados equivaleram a 40, 80, 160 e 320
kg.ha-1 de N, aplicados em duas parcelas: metade aos 30
dias e metade aos 50 dias após a emergência (DAE),
utilizando-se uréia nas quantidades totais por tratamento
de: 1,9; 3,8; 7,6 e 15,3 gramas por vaso respectivamente.
A aplicação foi feita na forma de solução aquosa.
Os tratamentos do experimento de 1994
constituíram fatorial compreendendo quatro níveis
de potássio e quatro de nitrogênio, ambos aplicados,
parceladamente, em cobertura. As doses de
nitrogênio foram as mesmas do ensaio de 1993. As
doses de potássio em cobertura equivaleram àquelas
aplicadas no plantio do experimento de 1993. Além
da cobertura, aplicou-se o potássio também no
plantio em dose correspondente à metade do nível
considerado mais adequado (8%) por BÜLL et al.
(1998), ou seja, 8,45g de cloreto de potássio comercial
em cada vaso contendo 50 kg de terra. Os tratamentos
foram dispostos em delineamento inteiramente
casualizado, com três repetições.
Para ambos os experimentos, aplicaram-se 250
mg.kg-1 de fósforo em toda a massa de solo antes de
sua adição aos vasos. O fósforo foi aplicado na forma
de termofosfato, com 18% de P2O5 (160 g por vaso),
Produção de Bulbos e Incidência de Pseudoperfilhamento na Cultura do Alho
isto é, 1.325 kg.ha -1 de P2O 5. O termofosfato foi
aplicado a fim de fornecer fósforo, cálcio, magnésio
e micronutrientes, além de corrigir a acidez excessiva.
Adotou-se esse procedimento para evitar a retirada
de todo o solo contido no vaso por ocasião da
adubação de plantio, caso realizasse a calagem
antecipada. Além do termofosfato, aplicaram-se 1,0
kg por vaso de esterco de curral curtido (40 t.ha-1) e o
potássio. Em seguida, os solos foram incubados por
um período de 10 dias, mantendo-se a umidade a
70% da capacidade máxima de retenção de água. Os
vasos foram cobertos com material impermeável para
evitar perdas de água por evaporação.
Passado o período de incubação, efetuou-se o
plantio do alho cv. Roxo Pérola de Caçador,
utilizando-se, em cada vaso, 10 bulbilhos
vernalizados a 4 oC durante 45 dias, com massa
individual entre 2 e 3 gramas. Os vasos foram
dispostos em duas linhas com espaçamento de 10 cm
entre plantas, na linha, e 15 cm entre as linhas.
Realizou-se o plantio do primeiro experimento em
12/5/93, e o segundo em 27/5/94.
No pré-plantio do primeiro experimento,
coletaram-se amostras de solo de cada tratamento,
com 10 dias de incubação. As amostras de solos foram
analisadas segundo o método de RAIJ e QUAGGIO
(1983), cujos teores de potássio determinados foram:
2,6; 4,2; 6,3 e 8,3 mmolc.dm-3 de K, respectivos aos
quatro níveis anteriormente mencionados. Os demais
índices analíticos não apresentaram variação
expressiva entre os tratamentos, e os valores médios
atingidos foram: pH (CaCl2) 5,4; 31 g.dm-3 de MO; 86
mg.dm-3 de P; 26 mmolc.dm-3 de Ca; 21 mmolc.dm-3
de Mg e 62% de saturação por bases.
Coletaram-se amostras de folhas de duas plantas
por vaso para análise química, de acordo com
BATAGLIA et al. (1983), aos 70 DAE para o primeiro
experimento e aos 90 DAE para o segundo.
Durante o ciclo da cultura, para ambos os
experimentos, avaliou-se o desenvolvimento das
plantas, medindo o comprimento da maior folha e o
teor de clorofila. Os dados das leituras do
clorofilômetro MINOLTA SPAD foram transformados
pela fórmula: y = 0,0996x - 0,152, em que: y = teor de
clorofila na folha, mg.dm-2 e x = leitura do aparelho.
Determinou-se o índice de formato transversal
por meio da relação entre as medidas da altura e do
maior diâmetro do bulbo.
Por ocasião da colheita avaliou-se o total de
plantas com pseudoperfilhamento. A produção de
bulbos foi avaliada após um período de “cura” de
30 dias. Todos os dados foram analisados
estatisticamente, sendo submetidos à análise da
249
variância. As doses de potássio e de nitrogênio foram
submetidas à análise de regressão.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1. Variação nas doses de K no plantio e N em
cobertura – experimento de 1993
No quadro 1 são apresentados os teores de N, P e
K encontrados nas folhas das plantas coletadas aos
70 dias após a emergência, que corresponde,
aproximadamente, ao período da diferenciação em
bulbilhos. A análise da variância não evidenciou
interação entre os tratamentos, mostrando efeito
linear apenas para nitrogênio (r2 = 0,70), fósforo (r2 =
0,97) e potássio (r2 = 0,88), em doses de potássio, e
para nitrogênio e potássio em doses de nitrogênio,
tendo também efeito quadrático para nitrogênio em
doses de nitrogênio (r2 = 0,99).
Os teores médios de nitrogênio aumentaram de
acordo com as doses de fertilizante nitrogenado
aplicado. Em plantas de tomate, de acordo com
BARKER et al. (1967), houve redução nos níveis de
nitrogênio com o aumento da concentração de
potássio no tecido foliar. À medida que não apresenta
interação, estudos mais aprofundados tornam-se
necessários para que se previna a incidência de
pseudoperfilhamento, por um possível controle
exercido pelo potássio sobre a excessiva absorção de
nitrogênio. Por sua vez, SOARES et al. (1984) não
encontraram qualquer efeito de aplicação de doses
crescentes de potássio sobre a absorção de nitrogênio,
por plantas de tomate.
À exceção do fósforo, que apresentou redução na
concentração no tecido foliar com o aumento da dose
de potássio aplicada, não foram observados, para os
demais macronutrientes, efeitos dos tratamentos.
Não foram confirmados, portanto, os efeitos de
inibição competitiva do potássio sobre a absorção de
cálcio e magnésio nessa cultura (BÜLL et al., 1994;
1998). No presente experimento, o cálcio e o magnésio
foram fornecidos pelo termofosfato, ao passo que,
nos ensaios desenvolvidos pelos autores citados, o
fornecimento se fez pela aplicação de carbonatos. Os
teores médios encontrados na matéria seca da parte
aérea foram de 4,8 g.kg –1 de Ca, 4,0 g.kg –1 de Mg e
9,8 g.kg –1 de S.
Os teores de clorofila das folhas (Quadro 1),
avaliados aos 45 DAE, portanto após a primeira
adubação nitrogenada em cobertura, sofreram
influência apenas dos níveis de potássio, observandose tendência de aumento na concentração de clorofila
com a elevação da dose de fertilizante potássico aplicado.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 247-255, 2002
L.T. BÜLL et. al.
250
Quadro 1. Concentração de N, P e K na folha de plantas de alho coletadas aos 70 dias após a emergência (DAE), comprimento
da maior folha (88 DAE), teores de clorofila nas folhas (45 DAE) e produção de bulbos de plantas de alho, em decorrência
de variações nas doses de potássio no plantio e nas doses de nitrogênio em cobertura. Experimento de 1993
Doses
Dose de K
K0
K1
K2
K3
Efeitos(1)
Dose de N
N0
N1
N2
N3
Efeitos
CV (%)
Nutriente
N
P
g.kg-1 MS
K
Comprimento
cm
Clorofila
mg.dm-2
Produção de bulbos
g por 6 plantas
40
38
38
37
L**
3,0
2,7
2,6
2,3
L**
33
37
37
41
L**
73
70
67
66
L**
5,6
5,8
6,1
6,1
L*,Q*
116
109
104
103
NS
35
37
40
41
L**,Q**
5
2,7
2,5
2,8
2,6
NS
15
35
35
39
39
L**
10
71
70
68
66
NS
9
5,9
5,7
5,9
6,1
NS
7
106
114
109
103
NS
21
*
**
(1) L: efeito linear; Q: efeito quadrático; NS: Não significativo; : P < 0,05; : P < 0,01.
Observou-se efeito quadrático (r2 = 0,99) entre as
variáveis. As variações nas doses de nitrogênio
aplicadas, a despeito das funções desse nutriente
como componente do grupo pirrólico na molécula
da clorofila, não promoveram aumentos na síntese
desse composto. RESENDE (1994) sugeriu o período de
6 a 9 dias como intervalo para se obter o máximo de
aumento do teor de clorofila, devido à aplicação do
nitrogênio, tendo como parâmetros de avaliação os
mesmos pressupostos neste trabalho. Entretanto, não
se verificou efeito significativo entre essas variáveis,
pela análise de regressão.
Na avaliação do comprimento da maior folha
(Quadro 1), 38 dias após a aplicação da segunda
adubação em cobertura com nitrogênio, verificaramse efeitos apenas das variações nas doses de potássio,
ressaltando-se que a dose mais elevada de potássio
proporcionou redução no crescimento, em relação ao
nível original desse nutriente no solo. Tais resultados
concordam com os obtidos por Büll et al. (1994),
embora não se constatassem, no presente trabalho,
efeitos de inibição competitiva do potássio. A
ausência de efeitos do nitrogênio sobre o
desenvolvimento das plantas pode ser atribuída ao
fornecimento desse nutriente, pela adubação
orgânica, bem como ao considerável teor original de
matéria orgânica do solo.
As variações nas doses de potássio aplicadas no
plantio, bem como nas doses de nitrogênio em
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 247-255, 2002
cobertura, não influenciaram a incidência de
pseudoperfilhamento. A média geral do
experimento, indica, para esse parâmetro, 36% a
incidência dessa anomalia, índice elevado ao se
considerar a média de 5% a 10% como aceitável para
culturas de boa produtividade (NAKAGAWA, 1993).
Esse alto índice ocorreu provavelmente em razão do
elevado suprimento de N fornecido pelas doses de
N e da mineralização da matéria orgânica. A
adubação orgânica utilizada, equivalente a 40 t.ha-1,
correspondeu à recomendação para essa cultura no
Estado de São Paulo (LISBÃO e FORNASIER, 1992).
Há que se salientar o elevado valor do coeficiente
de variação (62%) obtido para esse parâmetro,
dificultando uma análise conclusiva. Com relação ao
potássio aplicado no plantio, KONKEL et al. (1991) e
BÜLL et al. (1998) obtiveram resultados semelhantes.
A ausência de efeitos de nitrogênio aplicado em
cobertura para este parâmetro também foi observada
com a mesma cultivar por SENO et al. (1990), os quais
aplicaram doses em cobertura que variaram de 33 a
262 kg.ha-1 de N e, por SILVA (1991), com a aplicação
de 20 a 100 kg.ha-1 de N. Em contrapartida, ALVARENGA
e S ANTOS (1982) observaram elevação no
pseudoperfilhamento em plantas de alho da cultivar
Juréia com aplicação de 100 kg.ha-1 de N na forma de
salitre do Chile, sendo metade dessa dose em
cobertura. MORAES e LEAL (1986), estudando níveis (0
a 150 kg.ha-1) e parcelamento de nitrogênio na cv.
Produção de Bulbos e Incidência de Pseudoperfilhamento na Cultura do Alho
São Lourenço, verificaram aumento na incidência
dessa anomalia: quanto maior a dose, mais tardia a
aplicação do fertilizante nitrogenado. Elevação no
pseudoperfilhamento em função de elevação nas
doses de N, em cobertura, com a cultivar Roxo Pérola
de Caçador foi observado por IZIOKA (1990), em Terra
Roxa Estruturada, principalmente quando associada
à aplicação de torta de mamona no plantio. Com a
cultivar Quitéria, RESENDE e SOUZA (2001) observaram
que a porcentagem de bulbos pseudoperfilhados
aumentou linearmente com o incremento das doses
de nitrogênio (0 a 160 kg.ha-1).
O índice de formato não foi influenciado pelos
tratamentos. O valor médio obtido no experimento,
igual a 0,86, indica bulbos com formato achatado,
portanto de bom valor comercial.
As médias de produção de bulbos (Quadro 1), à
semelhança do ocorrido com o índice de formato e o
pseudoperfilhamento, também não revelam
influência dos tratamentos, contrariando dados
anteriores obtidos por BÜLL et al. (1994; 1998), os quais
demonstraram elevação na produção de bulbos com
o aumento na dose de potássio aplicada no plantio.
Vale ressaltar que no presente trabalho houve
aplicação de matéria orgânica por ocasião do plantio,
possibilitando, provavelmente, adequado
suprimento de potássio, mesmo nas menores doses
de fertilizante potássico aplicadas, o que não foi feito
nos experimentos realizados por esses autores.
Ausência de respostas a nitrogênio, aplicado em
cobertura, sobre a produção de bulbos nessa cultura
também foi observada em outros trabalhos, como os
de SENO et al. (1990) e NAKAGAWA et al. (1990) com a
cultivar Quitéria, com doses de 20 e 40 kg.ha-1 de N,
e N AKAGAWA et al. (1991) com a cultivar deste
trabalho, aplicando 15 e 30 kg.ha-1 de N. Por outro
lado, outros trabalhos mostram expressivas respostas
à aplicação de nitrogênio sobre a cultura, como os
realizados por MENEZES-SOBRINHO et al. (1973) com as
cultivares Amarante, Branco Mineiro e Barbado Rio
Grande, com aplicações de 100 e 200 kg.ha-1 de N no
plantio; FERRARI e C HURATA-M ASCA (1975) com a
cultivar Amarante com doses de 25 a 75 kg.ha-1 de N
no plantio; A LVARENGA e S ANTOS (1982) com as
cultivares Juréia e Dourado com doses de 50 e 100
kg.ha-1 de N no plantio, e NAKAGAWA et al. (1990) com
a mesma cultivar deste trabalho e doses de 15 e 30
kg.ha-1 de N, em cobertura, aplicadas aos sete dias
após a diferenciação em bulbilhos.
A não-resposta à adubação nitrogenada em
cobertura, obtida neste trabalho, deve estar associada
ao teor original elevado de matéria orgânica no solo,
aliado à aplicação da adubação orgânica, prática
251
rotineira dos produtores de alho. Confirmando essas
considerações, IZIOKA (1990) obteve aumento na
produção de bulbos em decorrência de adubação
nitrogenada em cobertura, apenas em areia quartzosa
com baixo teor de matéria orgânica (1,2%), ao passo
que em terra roxa estruturada, com 2,7% de matéria
orgânica, a produção de bulbos não foi afetada pela
aplicação de torta de mamona no plantio, nem pela
adubação nitrogenada em cobertura. RESENDE e SOUZA
(2001) obtiveram aumento da produtividade total até
a dose de 149,2 kg.ha-1 de N; houve redução linear
na produtividade comercial com o incremento da
dose de nitrogênio. A ausência de resposta, segundo
os autores, deve-se, provavelmente, além da alta
incidência de pseudoperfilhamento promovida pelo
incremento das doses de nitrogênio, ao teor de
matéria orgânica do solo, considerado alto.
3.2. Variação nas doses de N e K em cobertura –
experimento de 1994
Os teores de N, K e S no tecido foliar das plantas
coletadas aos 90 DAE, portanto após as adubações
nitrogenadas e potássicas em cobertura, encontramse relacionados no quadro 2.
A concentração de nitrogênio aumentou com as
doses desse nutriente, mostrando efeito quadrático,
não sendo, porém, influenciada pelas aplicações de
potássio, podendo-se inferir a ineficiência do controle
da absorção de nitrogênio por aplicações tardias de
potássio, em cobertura, ou seja, na época da
diferenciação em bulbilhos (70 DAE). A concentração
de potássio no tecido foliar não foi afetada pela
adubação potássica, mas aumentou significativamente com a adubação nitrogenada, mostrando
efeito quadrático, confirmado pela análise de
regressão significativa (r2 = 0,94). A análise também
revela interação significativa N x K. O resultado
contrasta com dados de ADAMS et al. (1973), que
observaram redução na absorção de potássio com
aplicações de nitrogênio na cultura do tomateiro.
Entretanto, SOARES et al. (1984) não verificaram efeito
do nitrogênio sobre a absorção do potássio pelo
tomateiro. De acordo com U SHERWOOD (1982) e
FAGERIA (1982), quando a disponibilidade de potássio
era adequada, adições de nitrogênio aumentavam
consideravelmente a absorção do potássio, por
plantas de milho e arroz, em razão do estímulo das
adubações nitrogenadas no crescimento vegetativo.
O mesmo fato deve ter ocorrido no presente trabalho,
confrontando-se dados de concentração de nitrogênio
e potássio na planta com os de produção de bulbos.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 247-255, 2002
L.T. BÜLL et. al.
17
39
56
43
L**,Q**
62
0,83
0,83
0,83
0,79
L**
4
128
123
137
134
L*
8
As concentrações de fósforo, cálcio, magnésio e
enxofre na planta não foram afetadas pelos
tratamentos. Os teores médios encontrados na
matéria seca da parte aérea foram de 1,8 g.kg –1 de P;
3,6 g.kg –1 de Ca; 3,8 g.kg –1 de Mg e 5,8 g.kg –1 de S.
A figura 1 mostra que os teores de clorofila nas
folhas foram influenciados pelos tratamentos com
nitrogênio apenas a partir dos 75 DAE, portanto 45
e 25 dias após, respectivamente, a primeira e a
segunda adubação em cobertura. O resultado
indica, a exemplo do ocorrido no experimento de
1993, para essa cultura, intervalo consideravelmente
maior que o sugerido por RESENDE (1994), para se
obter o máximo aumento do teor de clorofila, em
virtude da aplicação de nitrogênio.
25
28
29
30
L**,Q**
6
24
29
30
31
L*,Q*
5
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 247-255, 2002
(1) NS: Não significativo; L: efeito linear; Q: efeito quadrático; *: P < 0,05; **: P < 0,01.
28
27
29
29
NS
Dose de K
K0
K1
K2
K3
Efeitos(1)
Dose de N
N0
N1
N2
N3
Efeitos
CV(%)
29
29
29
28
NS
6,4
5,6
6,1
5,2
L**
10
84
80
80
77
L**
4
5,4
5,8
5,9
6
L**,Q**
3
5,8
6,3
6,2
6,5
L**,Q**
2
5,8
6,2
6,4
6,3
L**,Q**
4
40
38
32
44
NS
82
80
79
80
NS
5,8
5,8
5,9
5,6
L*,Q*
6,1
6,1
6,2
6,3
L*
5,8
5,7
6,3
5,6
NS
6,2
6,2
6,2
6,2
NS
%
0,84
0,83
0,81
0,81
NS
130
128
129
134
NS
g por 6 plantas
Produção
de bulbos
Índice
deformato
90 DAE
cm
90 DAE
mg.dm-2
Pseudoperfilhamento
Comprimento
105 DAE
Clorofila
75 DAE
S
K
g.kg-1MS
Nutriente
N
Doses
Quadro 2. Concentração de N, K, S na folha de plantas de alho coletadas aos 90 dias após a emergência (DAE), teores de clorofila nas folhas (75, 90 e 105 DAE),
comprimento da maior folha (90 DAE), pseudoperfilhamento, índice de formato (altura/diâmetro) e produção de bulbos de plantas de alho, em decorrência de
variações nas doses de nitrogênio e potássio em cobertura. Experimento de 1994
252
Figura 1. Teor de clorofila de folhas de plantas de alho
submetidas a variações nas doses da adubação
nitrogenada em cobertura aos 30 e 50 dias após a
emergência. Experimento de 1994.
A figura 1 mostra nítida redução na concentração
de clorofila dos 30 aos 60 DAE, que pode ser
atribuída à diluição desse composto, em face do
maior crescimento das plantas, aliado,
provavelmente, ao período de tempo ainda
insuficiente para incorporação do nitrogênio
aplicado, sobretudo na segunda adubação em
cobertura. Na avaliação realizada aos 75 DAE, a
partir da qual se evidenciam as diferenças entre as
doses de nitrogênio, notam-se significativos
aumentos na concentração de clorofila, em especial
nos tratamentos que receberam as maiores doses,
mantendo-se até 90 DAE, cuja avaliação demonstra
as maiores diferenças entre as doses, com nítida
vantagem da maior dose sobre as demais. Tais
diferenças são mantidas inclusive aos 105 DAE,
quando se verifica nova redução nos teores da
clorofila, em vista da redistribuição do nitrogênio da
planta, principalmente para a formação dos bulbos.
Produção de Bulbos e Incidência de Pseudoperfilhamento na Cultura do Alho
A análise de regressão confirma a tendência de
aumentos na síntese de clorofila com a adição de
nitrogênio, em todos os modelos testados nas
avaliações aos 75, 90 e 105 DAE.
A elevação nos níveis da adubação potássica em
cobertura, embora com efeitos pouco aparentes nas
variações nos níveis desse nutriente por ocasião do
plantio (experimento de 1993), promoveu aumento
na concentração de clorofila das folhas, mostrando
efeito linear nas avaliações aos 90 DAE e efeito
quadrático aos 105 DAE e não significativo aos 75
DAE (Quadro 2). Houve interação significativa N x
K para as avaliações feitas aos 90 e 105 DAE. Nas
demais épocas de avaliação, o potássio não
influenciou esse parâmetro. Os resultados sugerem
que prováveis aumentos na síntese de clorofila das
folhas de plantas de alho, promovidos por
adubações potássicas passam a ser menos evidentes
quando feitas tardiamente.
O comprimento da maior folha na avaliação aos 90
DAE revela efeitos do nitrogênio e da interação N x K
nesse parâmetro. Os maiores valores foram obtidos sem
aplicação de nitrogênio em cobertura, decrescendo com
a elevação na dose da adubação nitrogenada.
A porcentagem de plantas com pseudoperfilhamento
(Quadro 2), embora com o elevado coeficiente de
variação obtido, demonstra nítida tendência de aumento,
com a elevação na dose de fertilizante nitrogenado em
cobertura, confirmada pela análise, mostrando efeito
quadrático (r2 = 0,99) - Figura 2.
A incidência dessa anomalia está estreitamente
relacionada a aplicações de doses excessivas de
nitrogênio, principalmente em cobertura, segundo
demonstram os resultados de ALVARENGA e SANTOS
(1982), MORAES e LEAL (1986) e IZIOKA (1990). Por outro
lado, trabalhos existem nos quais a adição de
nitrogênio não influenciou a incidência do
pseudoperfilhamento. São os casos de SENO et al.
(1990), S ILVA (1991), além do resultado do
experimento de 1993, no qual as plantas mostraramse menos vigorosas que neste experimento. A cultivar
utilizada no presente trabalho, classificada como
produtora de “alho nobre”, por ter adaptação
climática forçada, pela vernalização, para plantio em
regiões menos frias que as de origem, sofre forte
influência das variações climáticas, que podem
alterar o desenvolvimento da planta e levar a
respostas diferentes de ano para ano.
As variações na adubação potássica em cobertura,
a exemplo do ocorrido com aplicação no plantio no
experimento de 1993, não influenciaram a
porcentagem de plantas com pseudoperfilhamento,
confirmando os resultados obtidos por NAKAGAWA et
253
Figura 2. Relação entre o pseudoperfilhamento e a
concentração de nitrogênio em plantas de alho submetidas
a variações nas doses da adubação nitrogenada e potássica
em cobertura. Experimento de 1994.
al. (1990; 1992; 1995) com a mesma cultivar. Tais
resultados sugerem, ao contrário da prática adotada
por alguns produtores de “alho nobre”, não ser
eficiente o controle do pseudoperfilhamento pelas
aplicações tardias de potássio. Conforme demonstrado
anteriormente (Quadro 2), a adubação potássica em
cobertura não inibiu a absorção de nitrogênio pelas
plantas, corroborando essas considerações.
O índice de formato do bulbo (Quadro 2) diminuiu
sob a dose maior de nitrogênio, mostrando efeito linear
e não foi influenciado pelas doses de potássio.
A produção de bulbos (Quadro 2) não foi
influenciada isoladamente pela adubação potássica
em cobertura. NAKAGAWA et al. (1990; 1992; 1993)
também não observaram respostas à adubação
potássica, em cobertura, sobre a produção de bulbos.
Com relação à adubação nitrogenada em
cobertura, nota-se que as maiores produções de
bulbos foram obtidas com as duas maiores doses,
revelando efeito linear e efeito significativo da
interação N x K. Entretanto, como a adubação
nitrogenada em cobertura elevou as concentrações
foliares, tanto do nitrogênio quanto do potássio, em
claro efeito de sinergia (Quadro 2), de acordo com as
considerações de SUMNER e FARINA (1986), torna-se
mais adequado relacionar a produção de bulbos ao
produto N x K no tecido foliar.
4. CONCLUSÕES
1. A concentração foliar de nitrogênio foi reduzida
pela adubação potássica, no plantio ou em cobertura,
havendo, entretanto, elevação nos teores de potássio
com a concentração de nitrogênio no tecido.
2. A concentração de clorofila aumentou com os
níveis de potássio no tecido foliar, em função de
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 247-255, 2002
L.T. BÜLL et. al.
254
variações nas doses de fertilizante potássico aplicados
no plantio e com as doses de nitrogênio em cobertura.
3. Aumentos nas doses da adubação nitrogenada em
cobertura favoreceram a incidência de pseudoperfilhamento na cultura, a qual não foi influenciada pela
adubação potássica no plantio ou em cobertura.
4. A produção de bulbos foi maior com adubação
nitrogenada em cobertura.
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Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 247-255, 2002
Bragantia
Print ISSN 0006-8705
Bragantia vol.61 no.3 Campinas Sept./Dec. 2002
FERTILIDADE DO SOLO E NUTRIÇÃO DE PLANTAS
Pó-de-aciaria como fonte de zinco para o milho e seu
efeito na disponibilidade de metais pesados1
Flue dust as zinc source to corn and its effect in heavy metals availability
Glaucia Cecília Gabrieli dos SantosI, III; Cleide Aparecida de AbreuII, IV; Otávio
Antonio de CamargoII, IV; Mônica Ferreira de AbreuII, IV
IAluna
de Mestrado do Instituto Agronômico (IAC), Caixa Postal 28, 13001-970 Campinas (SP).
E-mail: [email protected]
IICentro de Pesquisa e Desenvolvimento de Solos e Recursos Ambientais, IAC
IIIBolsista da FAPESP
IVCom bolsa de produtividade científica do CNPq
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi avaliar o pó-de-aciaria como fonte de zinco para o milho (Zea
mays L.) e seu efeito no acúmulo e disponibilidade de Cd, Cr, Ni e Pb no solo e nas plantas. O
experimento foi realizado em casa de vegetação, utilizando-se dois Latossolos Vermelhos e em
dois valores de pH (5,0 e 6,0). As fontes de zinco foram o pó-de-aciaria e o sulfato de zinco
aplicados nas doses de 0, 5, 50 e 150 mg.dm-3 de Zn. Fez-se a extração de Zn, Pb, Cd, Cr e Ni
do solo utilizando-se as soluções de DTPA e de Mehlich-1. A menor dose de Zn adicionada ao
solo, nas duas fontes, proporcionou teores na parte aérea da planta superiores ao nível crítico
para a cultura. As concentrações dos metais Pb, Cd, Cr e Ni, tanto na parte aérea como no
solo, foram menores que os níveis críticos para toxicidade. Os coeficientes de correlação entre
o Zn extraído do solo pelas duas soluções e a concentração de Zn na parte aérea do milho
foram significativos e semelhantes para ambos os solos. O mesmo não foi observado para os
outros elementos. Conclui-se que, nas condições estudadas, o pó-de-aciaria é uma fonte
eficiente de Zn para o milho; os extratores são adequados para determinar a disponibilidade
desse elemento, ineficientes, entretanto, para os outros metais estudados. O pH alterou a
disponibilidade do Zn diminuindo a disponibilidade com seu aumento.
Palavras-chave: metais pesados, resíduo siderúrgico, extratores.
ABSTRACT
The purpose of this study was to assess the effect of application of increasing doses of flue
dust on the accumulation and availability of the metals Zn, Cd, Cu, Ni and Pb in two surface
soil samples and in corn plants (Zea mays L.). The experiment was carried out at the Instituto
Agronômico de Campinas, São Paulo State, Brazil, under greenhouse conditions, using corn as
test plant, grown in two Typic Eutrorthox at two pH levels (5,0 e 6,0). The Zn sources were
flue dust and pure ZnSO4 applied at the following rates: 0; 5; 50 and 150 mg.dm-3 Zn. The
extraction of Zn, Cd, Pb, Cr and Ni from the soil was accomplished using the DTPA-TEA pH 7,5
and Mehlich-1 solutions methods. The smallest Zn dose added to the soil as flue dust provided
higher values than the critical levels for the aerial part of the plant. The Pb, Cd, Cr and Ni
concentrations were, in the aerial part and in the soil, lower than the critical levels for toxicity.
The correlation coefficients between the Zn extracted from the soil by the two solutions and Zn
concentration in corn aerial part were significant and similar in both soils. It may be concluded,
in the conditions studied, that flue dust is an efficient source of Zn to corn, and that the
extractants were efficient to indicate its phytoavailability, but unefficient to the other metal
studied. Zinc availability decreased with increasing pH.
Key words: heavy metals, metallurgic residues, extractants.
1. INTRODUÇÃO
As indústrias siderúrgicas produzem vários resíduos que podem causar problemas ambientais,
dependendo da forma e do local onde são descartados. Além disso, a disposição desses
resíduos pode ser dispendiosa, elevando os custos da empresa. O aproveitamento de alguns
desses materiais como fertilizante é uma forma de reduzir custos, bem como o impacto no
ambiente (GUIDI et al., 1988).
Muitos trabalhos têm mostrado o potencial de resíduos siderúrgicos como corretivos e
fertilizantes (ACCIOLY, 1996; AMARAL-SOBRINHO et al., 1997; ANDERSON e PARKPIAN, 1998; SILVA,
1999). Dentre eles, destaca-se o pó-de-aciaria, obtido na produção do aço que contém
aproximadamente 12% de Zn e representa fonte potencial deste nutriente para as plantas.
Entretanto, o pó-de-aciaria apresenta em sua constituição alguns metais pesados que podem
provocar efeitos negativos em componentes bióticos e abióticos do ambiente, quando é
utilizado na agricultura ou disposto de forma inadequada, pois pode resultar na transferência
desses metais pesados do solo para as plantas e na sua entrada na cadeia alimentar em teores
acima dos aceitáveis (PETRUZZELLI et al., 1989).
Entre os metais pesados que ocorrem nos resíduos, pode-se citar o Cd, Pb, Cr e Ni, sendo suas
concentrações dependentes do processo de geração de cada resíduo. ACCIOLY (1996),
utilizando pó-de-aciaria contendo 1,3% de Pb, e 0,01% de Cd, observou que os teores desses
elementos no milho estavam abaixo dos limitesconsiderados tóxicos para a alimentação
humana e animal.
Ressalta-se que, dependendo das características físicas e químicas do resíduo, a
disponibilidade dos metais pesados nele contidos não é imediata, e sim gradual, liberando-os à
medida que o resíduo vai reagindo com os constituintes do solo. As propriedades físicas e
químicas do solo também são importantes por influenciarem a disponibilidade dos metais para
as plantas (MATOS et al., 1995). Muitos trabalhos têm demonstrado que a retenção e
solubilidade dos metais pesados no solo são fortemente influenciadas pelo pH (HARTER, 1983;
CUNHA et al., 1994; MARTINEZ e MOTTO, 2000; ALCÂNTARA e CAMARGO, 2001; DIAS et al., 2001),
pela quantidade de metal no solo (BASTA e TABATABAI, 1992), pela CTC (ZIPER et al., 1988;
CUNHA et al., 1994), pela matéria orgânica (ELLIOT et al., 1986; LEWIS e RULE, 2001) e pela
mineralogia do solo (ZIPER et al., 1988). O pH possui forte influência na retenção de metais no
solo, sendo esta maior em pH elevado (BASTA et al., 1993; CUNHA et al., 1994; MARTINEZ e
MOTTO, 2000; ALCÂNTARA e CAMARGO, 2001; DIAS et al., 2001).
A disponibilidade de metais pesados, incluindo Pb, Ni, Cd e Cu nos solos, decresceu
rapidamente quando o pH do solo aumentou de quatro para seis (MAZUR, 1997). A solubilidade
do Zn no solo é altamente dependente do pH, decrescendo cem vezes para cada aumento de
uma unidade no pH (LINDSAY, 1972). Além disso, solos com teores elevados de argila e matéria
orgânica, por apresentarem maior CTC, possuem maior capacidade de retenção de metais
catiônicos que solos mais arenosos e com teores menores de matéria orgânica (SHUMAN, 1985;
CUNHA et al., 1994; MATOS et al., 1996; AMARAL et al., 1996). A matéria orgânica, embora
represente, em geral, menos de 5% dos componentes sólidos, é responsável por,
aproximadamente, 30% a 65% da CTC dos solos minerais e mais de 50% da CTC dos solos
arenosos e orgânicos, daí sua importância na retenção de metais no solo.
A disponibilidade do metal pode ser avaliada usando-se um extrator apropriado, no qual a
quantidade extraída é correlacionada com a quantidade ou com a concentração do elemento
nas plantas. É o sistema mais empregado nas pesquisas (ABREU et al., 2002). Os extratores
podem ser classificados em diversas categorias, dentre elas, soluções ácidas e soluções
complexantes.
Os extratores ácidos extraem os metais, principalmente, pela dissolução dos minerais de
argila, sendo a quantidade dependente da concentração do ácido, do tempo de extração e da
relação solo/solução. As soluções ácidas mais testadas para extração das formas disponíveis
de metais para as plantas são: HCl 0,1 mol.L-1 e Mehlich-1. As soluções quelantes combinamse com o íon metálico em solução formando complexos solúveis, diminuindo a sua atividade
iônica na solução do solo. Em conseqüência, os íons dessorvem da superfície do solo ou da
fase sólida para restabelecer o equilíbrio das formas iônicas na solução (ABREU et al., 2002). Os
agentes quelantes mais usados, visando à seleção de métodos químicos para avaliar a
disponibilidade de metais em amostras de solos brasileiros são o EDTA e o DTPA pH 7,3
(BATAGLIA e RAIJ, 1994) sendo este o mais difundido (ABREU et al., 1995).
O DTPA foi desenvolvido, inicialmente, para avaliar a disponibilidade de Cu, Fe, Mn, e Zn, e o
Mehlich-1, para verificar a disponibilidade de P e cátions trocáveis. Esses métodos, entretanto,
tiveram seu uso ampliado e atualmente têm sido usados também para Pb, Cd e Ni (KORCAK e
FANNING, 1978; SCHARUER et al., 1980; SOLTANPOUR, 1991). SILVA (1999) verificou que a
solução de HCl 0,1 mol.L-1 mostrou-se eficiente para avaliar a disponibilidade do Zn em solos
que receberam o pó-de-aciaria; ineficiente, porém para avaliar a disponibilidade do Pb e do Cu.
RIBEIRO-FILHO et al. (2001), trabalhando com as soluções de DTPA e Mehlich-1, observaram
que ambas foram adequadas para avaliar a disponibilidade de Cd, Ni, Zn e Pb. Resultados
semelhantes foram observados por ABREU et al. (1998) para Pb extraído com DTPA e Mehlich3. ACCIOLY (1996), ao avaliar o efeito da aplicação de um pó-de-aciaria ao solo, constatou que
os extratores Mehlich-1 e DTPA não foram eficientes em extrair o Pb e o Cd do solo, sendo
apenas para o Zn. Percebe-se que para os metais Cd, Pb, Cr e Ni ainda não há uma definição
clara de pesquisa sobre quais métodos usar. No Brasil, os resultados obtidos relativo ao
emprego de diferentes extratores de metais pesados do solo são bastante contraditórios, em
especial, aqueles referentes à disponibilidade de Pb, Cd, Cr e Ni, metais freqüentemente
encontrados em resíduos siderúrgicos (ABREU et al., 1995).
Tendo em vista o potencial de uso de pó-de-aciaria como fonte de zinco para as plantas, a
possibilidade de acúmulo de metais não desejados no solo por esse material, sua
disponibilidade para as plantas e a sua entrada na cadeia alimentar, deve-se investigar a
utilização agronômica desse resíduo. Por isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a
disponibilidade de zinco para o milho e o acúmulo de metais pesados no solo e na planta pelo
uso do pó-de-aciaria.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado em casa de vegetação, em Campinas (SP), de novembro de 2000
a janeiro de 2001, utilizando-se amostras superficiais (0-20 cm de profundidade) de dois
Latossolos Vermelhos, coletadas nos municípios de Rio das Pedras e Jaboticabal (SP),
identificadas e aqui denominadas LVd-RP e LVd-J respectivamente. Os solos apresentaram as
seguintes características: matéria orgânica = 33 e 27 g.dm-3; pH em CaCl2 0,01 mol.L-1 = 4,1
e 4,3; argila = 320 e 250 g.kg-1; areia fina = 260 e 340 g.kg-1 e areia grossa 170 e 310 g.kg1, respectivamente, para LVd-RP e LVd-J.
O resíduo utilizado, proveniente de uma indústria paulista produtora de aço, apresentou, além
da granulometria muito fina, em forma de pó, os seguintes teores de metais extraídos pelo
método da água-régia (ABREU et al., 1996a): Fe = 684 g.kg-1; Zn = 122 g.kg-1; Mn = 63 g.kg1; Pb = 24 g.kg-1; Cr = 6,0 g.kg-1; Al = 3,5 g.kg-1; Cu = 2,3 g.kg-1; Ni = 0,48 g.kg-1 e Cd =
0,13 g.kg-1, apresentando, também, pH CaCl2 = 9,4 e pH H2O = 9,6.
As amostras de solo foram secas, peneiradas e, seqüencialmente, aplicaram-se CaCO3 e MgO
p.a. na relação 4:1 de Ca/Mg na quantidade necessária para elevar o pH em CaCl2 0,01 mol.L1
de cada amostra de solo a 5,0 e a 6,0, segundo curva de incubação. O período de incubação
foi de 15 dias, mantendo-se a umidade próxima à capacidade de campo. Decorrido esse
período, realizou-se a adubação básica misturando-se ao solo, 300 mg.dm-3 de fósforo, na
forma de superfosfato triplo granulado (passado em peneira de 2 mm). Além do P, misturou-se
às amostras uma solução contendo o equivalente a, em mg.dm-3, 60 de N, 100 de K, 30 de S,
1 de Cu e 0,5 de B. Utilizaram-se como fonte desses elementos o nitrato de potássio, sulfato
de amônio, ácido bórico e sulfato de cobre. Todos os reagentes utilizados foram de grau
analítico.
O delineamento experimental foi inteiramente casualisado, em esquema fatorial, 2 (produtos)
x 4 (doses) x 2 (pH) x 2 (solos), com três repetições. Os produtos foram o pó-de-aciaria e o
sulfato de zinco p.a., aplicados nas doses 0, 5, 50 e 150 mg.dm-3 de Zn.
Decorridos sete dias da aplicação dos tratamentos, retirou-se uma subamostra de 100 cm3 de
solo de cada vaso de plástico, com capacidade de 2 L, a fim de determinar os teores de Zn, Pb,
Cd, Cr e Ni. Os extratores utilizados foram: (a) DTPA (LINDSAY e NORVELL, 1978) e (b) Mehlich1 (Mehlich, 1953). As relações solo:solução foram de 1:2 (DTPA) e 1:10 (Mehlich-1).
Determinaram-se os teores dos metais nos extratos por espectrometria de emissão atômica
com plasma de argônio (ICP-AES).
Procedeu-se a semeadura do milho, híbrido BR 201, utilizando-se dez sementes por vaso,
deixando-se, depois do desbaste, cinco plantas. Após o desbaste, em intervalos de cinco dias,
adicionaram-se 20 mL por vaso de uma solução contendo 50 mg.dm-3 de N por aplicação.
Usaram-se como fontes o nitrato de cálcio e o de sulfato de amônio de forma alternada.
Realizou-se o corte da parte aérea aos 50 dias da emergência, sendo o material seco em
estufa com circulação forçada de ar a 70 ºC até peso constante, moído e submetido à digestão
via úmida, em forno microondas, de acordo com ABREU (1997).
Os dados foram submetidos à análise de regressão simples entre os teores de metais na parte
aérea do milho e os extraídos dos solos pelos dois extratores. O programa de análise
estatística empregado foi o MINITAB versão 13.0.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A produção de matéria seca da parte aérea do milho não foi influenciada significativamente
pela aplicação de doses crescentes de Zn ao solo (dados não apresentados),
independentemente da fonte ou do solo, indicando que o teor natural de Zn dos solos era
suficiente para atender a demanda das plantas. Resultado semelhante foi relatado por ACCIOLY
(1996) em experimento com pó-de-aciaria e plantas de milho e alface.
Como a concentração e o acúmulo de Zn na matéria seca da parte aérea do milho revelaram
comportamentos semelhantes, optou-se por apresentar somente a concentração de Zn na
parte aérea. Os teores de Zn na parte aérea do milho variaram de 14,4 a 522,8 mg.kg-1 no
LVd-J e de 18,1 a 267,5 mg.kg-1 no LVd-RP, ultrapassando o teor considerado como tóxico, 95
mg.kg-1 (GUPTA e GUPTA, 1998), nas doses mais altas das duas fontes. Resultados semelhantes
foram observados por Silva (1999) e ACCIOLY (1996). Ressalta-se que na avaliação visual das
plantas, aos 40 dias da emergência, notou-se o amarelecimento das folhas mais novas
naqueles tratamentos que receberam 150 mg.dm-3 de Zn, independentemente do solo ou do
pH, o que pode ser decorrente da toxicidade de Zn (Adriano et al., 1971).
Para ambas as fontes testadas, o aumento da dose de zinco foi acompanhado pelo aumento da
concentração do nutriente na parte aérea das plantas de milho, sendo a relação linear e
significativa (Figura 1). Entretanto, o pó-de-aciaria proporcionou teores de Zn na parte aérea
do milho menores que o sulfato de zinco, discordando dos resultados apresentados por ACCIOLY
(1996) e Silva (1999) que encontraram teores de zinco na parte aérea maiores nos
tratamentos com pó-de-aciaria que nos tratamentos com sulfato de zinco.
No LVd-J, com a aplicação de 50 mg.dm-3 de Zn ao solo, foram obtidos 78,93 e 151,89 mg de
Zn por quilo de matéria seca, respectivamente, para o pó-de-aciaria e para o sulfato de zinco;
a mesma tendência foi observada para o LVd-RP. Ressalta-se que mesmo usando a menor
dose (5 mg.dm-3), esta foi suficiente para proporcionar teores de Zn na parte aérea acima do
nível crítico para plantas de milho que está em torno de 15 mg.kg-1 (TERMAN et al., 1972).
Esses resultados evidenciaram que, apesar de o pó-de-aciaria ser capaz de suprir a planta em
Zn, a dose necessária será maior que aquela recomendada para o sulfato de zinco, graças à
sua menor solubilidade. As maiores concentrações de Zn na parte aérea do milho ocorreram
quando as plantas foram cultivadas no LVd-J (Figura 1). Essa diferença pode ser em virtude
das características físico-químicas dos solos, uma vez que o LVd-RP apresentou teores de
argila e matéria orgânica maiores que o LVd-J, o que pode ter proporcionado maior retenção
de zinco nesse solo. De acordo com alguns autores, solos com teores elevados de argila e
matéria orgânica, por apresentarem maior CTC, possuem maior capacidade de retenção de
zinco que solos mais arenosos e com menores teores de matéria orgânica (CUNHA et al., 1994;
MATOS et al., 1996).
Os teores de Cd, Cr e Ni na matéria seca do milho apresentaram, respectivamente, as
seguintes amplitudes: 0,01 a 0,18; 0,04 a 2,24 e 0,01 a 1,24 mg.kg-1 e estão abaixo dos
níveis considerados críticos para toxicidade. De acordo com MCNICHOL e BECKETT (1985), teores
acima de 8 mg.kg-1 de Ni, 4 mg.kg-1 de Cd e 2 mg.kg-1 de Cr podem ocasionar toxicidade em
muitas plantas, diminuindo a produção. A amplitude de variação dos teores de Pb na parte
aérea do milho foi ligeiramente maior que as verificadas para Ni, Cr e Cd, sendo de 0,01 a 6,1
mg.kg-1. Essas concentrações estão abaixo daquelas consideradas como tóxicas para o milho,
15 mg.kg-1 (GRÜN et al., 1985) e 30 mg.kg-1 (KABATA-PENDIAS e PENDIAS, 1992). Entretanto,
comparando-se a concentração de Pb na parte aérea do milho cultivado em solo que não
recebeu adição de Zn com a concentração de Pb no milho que recebeu 150 mg.dm-3 de Zn sob
a forma de pó-de-aciaria, observa-se que houve, em média, acréscimo de 1,0 e 5,0 mg.kg-1
na concentração de Pb na parte aérea do milho, respectivamente, para o LVd-J e LVd-RP.
Embora tenha sido observada variação nos teores de Cd, Cr, Ni e Pb na parte aérea do milho,
não houve efeito significativo da dose do pó-de-aciaria na concentração desses metais com
exceção para o Pb e Ni. Resultado semelhante foi observado por SILVA (1999) em experimento
com pó-de-aciaria em plantas de feijão.
Os teores de Zn nos solos apresentaram amplitude de 0,8 a 94,4 mg.dm-3 (DTPA) e 2,3 a
109,3 mg.dm-3 (Mehlich-1) (Figura 2). Cabe destacar que, mesmo tendo sido observados
sintomas visuais de toxicidade de Zn nas plantas, os teores do elemento no solo foram
inferiores ao teor sugerido como tóxico, 130 mg.kg-1, conforme INTER-DEPARTMENTAL COMMITTEE
ON THE REDEVELOPMENT OF CONTAMINATED LAND (1987). É importante mencionar que este teor
sugerido como tóxico foi obtido com solução de EDTA 0,05 mol.L-1, enquanto neste
experimento utilizaram-se as soluções de DTPA e Mehlich-1 para extraí-lo do solo.
Considerando todos os tratamentos, os teores de Pb no solo variaram de 0,23 a 7,23 mg.dm-3
(DTPA) e 0,01 a 7,7 mg.dm-3 (Mehlich-1). Esses resultados estão acima dos teores
encontrados por Abreu et al. (1995), em amostras superficiais de solos do Estado de São
Paulo, que observaram amplitude de variação para o Pb de 0,8 a 5,9 mg.dm-3 (DTPA) e 1,1 a
2,6 mg.dm-3 (Mehlich-1). Entretanto, estão abaixo de 20 mg.dm-3 de Pb (DTPA), considerado
como elevado por WALLACE e WALLACE (1994).
Apesar de o Cd, Cr e Ni estarem presentes na constituição química do pó-de-aciaria, a análise
de solo por DTPA indicou a presença desses metais em baixas concentrações, 0,01 a 0,15;
0,01 a 0,29 e 0,01 a 0,25 mg.dm-3, sendo impossível detectar esses metais quando se utilizou
a solução de Mehlich-1, concordando com ACCIOLY (1996) e SILVA (1999). Esses resultados
estão de acordo, também, com os de ABREU et al. (2001) ao analisarem 5.614 amostras do
Estado de São Paulo, cujos teores máximos observados de Cd, Cr, e Ni foram 1,0; 0,0 e 1,1
mg.dm-3 respectivamente. Ressalta-se que os teores de Cr e Ni foram inferiores aos níveis
considerados como tóxicos, 20 e 25 mg.kg-1 extraídos com EDTA 0,05 mol.L-1 (INTERDEPARTMENTAL COMMITTEE ON THE REDEVELOPMENT OF CONTAMINATED LAND, 1987) e o teor de Cd foi
inferior a 3,0 mg.kg-1. Segundo MENGEL e KIRKBY (1987) solos com teores de Cd acima desse
valor são impróprios para o cultivo agrícola.
É interessante observar o comportamento diferencial dos extratores DTPA e Mehlich-1, usados
para avaliar a disponibilidade de Zn às plantas. Verifica-se que o Mehlich-1 apresentou maior
capacidade de extração que o DTPA, independentemente do tratamento aplicado (Figura 2). A
maior extração do Mehlich-1 deve-se à sua elevada acidez que, provavelmente, solubilizou
parte do Zn adsorvido aos óxidos, enquanto o DTPA 7,3, por ser um extrator alcalino, não
conseguiu fazê-lo. Resultados semelhantes foram observados por RIBEIRO-FILHO et al. (1999).
Os extratores foram eficientes em avaliar a disponibilidade de zinco para plantas de milho
(Figura 3). Resultado semelhante foi relatado por ACCIOLY (1996) em experimento com pó-deaciaria em plantas de milho e alface.
Os coeficientes de correlação entre o Zn extraído do solo pelas soluções de DTPA e Mehlich-1 e
a sua concentração na parte aérea do milho foram menores para o pó-de-aciaria que para o
sulfato de zinco, com exceção do DTPA no LVd-RP, que apresentou 0,71 e 0,72 como
coeficientes de correlação para o sulfato de zinco e para o pó-de-aciaria (Figura 3). Para o LVdJ os coeficientes de determinação foram: 0,92 e 0,72 (DTPA) e 0,91 e 0,69 (Mehlich-1),
respectivamente, para o sulfato de zinco e pó-de-aciaria, sendo observado efeito similar para o
LVd-RP.
Em uma avaliação mais detalhada do comportamento dos extratores em relação à mudança de
pH, observa-se que, independentemente da fonte de zinco utilizada, os extratores foram
eficientes em avaliar a disponibilidade do Zn apenas no LVd-J, não o sendo para o LVd-RP, a
menos quando se utilizou o sulfato de zinco a pH 6 (Figura 4).
Por meio da análise de regressão linear, realizada entre o teor de Zn extraído do solo pelas
soluções extratoras e a concentração do elemento na parte aérea do milho (Figura 4),
independentemente da fonte utilizada, verifica-se diminuição na disponibilidade do elemento
com o aumento do pH. À medida que o pH aumentou de 5,0 para 6,0, houve diminuição dos
teores de Zn na parte aérea do milho, independentemente do solo e da fonte utilizada. Com a
elevação do pH ocorre a diminuição das formas livres de Zn2+ pela complexação do Zn com o
OH- (SHUMAN, 1986). Admitindo-se que a espécie livre Zn2+ é a forma predominantemente
absorvida, sua diminuição explica a menor absorção de Zn pelas plantas (MACHADO e PAVAN,
1987).
Para ambos os solos verifica-se que o pó-de-aciaria proporcionou menores teores de zinco na
parte aérea que o sulfato de zinco, o que pode estar relacionado à sua menor solubilidade em
água quando comparado ao sulfato de zinco. Entretanto, também podem estar relacionadas
com as diferenças nos constituintes adicionados com os metais, pois os sais metálicos
adicionam apenas o ânion ligado ao metal enquanto o pó-de-aciaria adiciona óxidos metálicos.
ABREU et al. (1996b) verificaram para o manganês, em plantas de soja, menor eficiência dos
óxidos em relação ao sulfato.
Em geral, o Zn foi mais disponível no LVd-J que no LVd-RP (Figura 4). Essa tendência se deve
às características físico-químicas dos solos. O LVd-J apresenta menor teor de argila e de
matéria orgânica que o LVd-RP, que possibilita menor adsorção de Zn nos colóides do solo,
tornando-o mais disponível às plantas, fato também registrado por COUTO et al. (1985). Para
SHUMAN (1975), solos com elevados conteúdos de matéria orgânica e argila possuem maior
capacidade de adsorção e maior energia de ligação para adsorção de Zn, que os arenosos com
pouca matéria orgânica e argila.
Quanto à capacidade dos extratores em avaliar a disponibilidade dos metais Pb, Cd, Cr e Ni
para plantas de milho, verificou-se (dados não apresentados) que nenhum deles foi eficiente.
Para os metais Cd, Cr e Ni a falta de correlação pode ter ocorrido, entre outros fatores, em
virtude das baixas concentrações nas amostras de solo. Já para o Pb a falta de correlação
significativa pode ser decorrente da pequena variação dos teores do elemento no solo e na
planta. Resultados semelhantes foram relatados por ABREU et al. (1995) ao avaliar a eficiência
dos métodos DTPA e Mehlich-1 para metais pesados.
4. CONCLUSÕES
1. O pó-de-aciaria pode ser considerado potencial fonte de zinco para o milho, sem causar a
contaminação do solo por metais pesados.
2. Os extratores DTPA e Mehlich-1 podem ser utilizados como métodos químicos para indicar a
fitodisponibilidade de zinco em latossolos adubados com pó-de-aciaria.
AGRADECIMENTOS
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) pelo apoio financeiro.
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Recebido para publicação em 5 de dezembro de 2001 e aceito em 23 de setembro de 2002
Trabalho financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo
1 Parte da tese de Mestrado da primeira autora.
© 2007 Instituto Agronômico
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Tel.: +55 19 3231-5422 - ramal 116
Fax: (55 19) 3231-5422 - ramal 215
Pó-de-aciaria como Fonte de Zinco para o Milho
257
PÓ-DE-ACIARIA COMO FONTE DE ZINCO PARA O MILHO E SEU EFEITO
NA DISPONIBILIDADE DE METAIS PESADOS(1)
GLAUCIA CECÍLIA GABRIELI DOS SANTOS(2,4); CLEIDE APARECIDA DE ABREU(3,5);
OTÁVIO ANTONIO DE CAMARGO(3,5); MÔNICA FERREIRA DE ABREU(3,5)
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi avaliar o pó-de-aciaria como fonte de zinco para o milho (Zea mays
L.) e seu efeito no acúmulo e disponibilidade de Cd, Cr, Ni e Pb no solo e nas plantas. O experimento foi realizado em casa de vegetação, utilizando-se dois Latossolos Vermelhos e em dois valores de
pH (5,0 e 6,0). As fontes de zinco foram o pó-de-aciaria e o sulfato de zinco aplicados nas doses de
0, 5, 50 e 150 mg.dm-3 de Zn. Fez-se a extração de Zn, Pb, Cd, Cr e Ni do solo utilizando-se as
soluções de DTPA e de Mehlich-1. A menor dose de Zn adicionada ao solo, nas duas fontes, proporcionou teores na parte aérea da planta superiores ao nível crítico para a cultura. As concentrações dos metais Pb, Cd, Cr e Ni, tanto na parte aérea como no solo, foram menores que os níveis
críticos para toxicidade. Os coeficientes de correlação entre o Zn extraído do solo pelas duas soluções e a concentração de Zn na parte aérea do milho foram significativos e semelhantes para ambos
os solos. O mesmo não foi observado para os outros elementos. Conclui-se que, nas condições
estudadas, o pó-de-aciaria é uma fonte eficiente de Zn para o milho; os extratores são adequados
para determinar a disponibilidade desse elemento, ineficientes, entretanto, para os outros metais
estudados. O pH alterou a disponibilidade do Zn diminuindo a disponibilidade com seu aumento.
Palavras-chave: metais pesados, resíduo siderúrgico, extratores.
ABSTRACT
FLUE DUST AS ZINC SOURCE TO CORN AND ITS EFFECT IN HEAVY
METALS AVAILABILITY
The purpose of this study was to assess the effect of application of increasing doses of flue dust
on the accumulation and availability of the metals Zn, Cd, Cu, Ni and Pb in two surface soil samples
and in corn plants (Zea mays L.). The experiment was carried out at the Instituto Agronômico de
Campinas, São Paulo State, Brazil, under greenhouse conditions, using corn as test plant, grown in
two Typic Eutrorthox at two pH levels (5,0 e 6,0). The Zn sources were flue dust and pure ZnSO4
applied at the following rates: 0; 5; 50 and 150 mg.dm-3 Zn. The extraction of Zn, Cd, Pb, Cr and Ni
from the soil was accomplished using the DTPA-TEA pH 7,5 and Mehlich-1 solutions methods.
The smallest Zn dose added to the soil as flue dust provided higher values than the critical levels
for the aerial part of the plant. The Pb, Cd, Cr and Ni concentrations were, in the aerial part and in
the soil, lower than the critical levels for toxicity. The correlation coefficients between the Zn extracted
from the soil by the two solutions and Zn concentration in corn aerial part were significant and
similar in both soils. It may be concluded, in the conditions studied, that flue dust is an efficient
source of Zn to corn, and that the extractants were efficient to indicate its phytoavailability, but
unefficient to the other metal studied. Zinc availability decreased with increasing pH.
Key words: heavy metals, metallurgic residues, extractants.
(1) Trabalho financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo. Parte da tese de Mestrado da primeira autora.
Recebido para publicação em 5 de dezembro de 2001 e aceito em 23 de setembro de 2002.
(2) Aluna de Mestrado do Instituto Agronômico (IAC), Caixa Postal 28, 13001-970 Campinas (SP). E-mail: [email protected].
(3) Centro de Pesquisa e Desenvolvimento de Solos e Recursos Ambientais, IAC.
4
( ) Bolsista da FAPESP.
5
( ) Com bolsa de produtividade científica do CNPq.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 257-266, 2002
G.C.G. SANTOS et al.
258
1. INTRODUÇÃO
As indústrias siderúrgicas produzem vários
resíduos que podem causar problemas ambientais,
dependendo da forma e do local onde são
descartados. Além disso, a disposição desses resíduos
pode ser dispendiosa, elevando os custos da empresa.
O aproveitamento de alguns desses materiais como
fertilizante é uma forma de reduzir custos, bem como
o impacto no ambiente (GUIDI et al., 1988).
Muitos trabalhos têm mostrado o potencial de
resíduos siderúrgicos como corretivos e fertilizantes
(A CCIOLY , 1996; A MARAL -S OBRINHO et al., 1997;
ANDERSON e PARKPIAN, 1998; SILVA, 1999). Dentre eles,
destaca-se o pó-de-aciaria, obtido na produção do
aço que contém aproximadamente 12% de Zn e
representa fonte potencial deste nutriente para as
plantas. Entretanto, o pó-de-aciaria apresenta em
sua constituição alguns metais pesados que podem
provocar efeitos negativos em componentes bióticos
e abióticos do ambiente, quando é utilizado na
agricultura ou disposto de forma inadequada, pois
pode resultar na transferência desses metais
pesados do solo para as plantas e na sua entrada na
cadeia alimentar em teores acima dos aceitáveis
(PETRUZZELLI et al., 1989).
Entre os metais pesados que ocorrem nos
resíduos, pode-se citar o Cd, Pb, Cr e Ni, sendo suas
concentrações dependentes do processo de geração
de cada resíduo. ACCIOLY (1996), utilizando pó-deaciaria contendo 1,3% de Pb, e 0,01% de Cd, observou
que os teores desses elementos no milho estavam
abaixo dos limitesconsiderados tóxicos para a
alimentação humana e animal.
Ressalta-se que, dependendo das características
físicas e químicas do resíduo, a disponibilidade dos
metais pesados nele contidos não é imediata, e sim
gradual, liberando-os à medida que o resíduo vai
reagindo com os constituintes do solo. As
propriedades físicas e químicas do solo também são
importantes por influenciarem a disponibilidade dos
metais para as plantas (MATOS et al., 1995). Muitos
trabalhos têm demonstrado que a retenção e
solubilidade dos metais pesados no solo são
fortemente influenciadas pelo pH (HARTER, 1983;
C UNHA et al., 1994; M ARTINEZ e M OTTO , 2000;
ALCÂNTARA e CAMARGO, 2001; DIAS et al., 2001), pela
quantidade de metal no solo (BASTA e TABATABAI,
1992), pela CTC (ZIPER et al., 1988; CUNHA et al., 1994),
pela matéria orgânica (ELLIOT et al., 1986; LEWIS e RULE,
2001) e pela mineralogia do solo (ZIPER et al., 1988).
O pH possui forte influência na retenção de metais
no solo, sendo esta maior em pH elevado (BASTA et
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 257-266, 2002
al., 1993; CUNHA et al., 1994; MARTINEZ e MOTTO, 2000;
ALCÂNTARA e CAMARGO, 2001; DIAS et al., 2001).
A disponibilidade de metais pesados, incluindo
Pb, Ni, Cd e Cu nos solos, decresceu rapidamente
quando o pH do solo aumentou de quatro para seis
(MAZUR , 1997). A solubilidade do Zn no solo é
altamente dependente do pH, decrescendo cem vezes
para cada aumento de uma unidade no pH (LINDSAY,
1972). Além disso, solos com teores elevados de argila
e matéria orgânica, por apresentarem maior CTC,
possuem maior capacidade de retenção de metais
catiônicos que solos mais arenosos e com teores
menores de matéria orgânica (SHUMAN, 1985; CUNHA
et al., 1994; MATOS et al., 1996; AMARAL et al., 1996). A
matéria orgânica, embora represente, em geral, menos
de 5% dos componentes sólidos, é responsável por,
aproximadamente, 30% a 65% da CTC dos solos minerais
e mais de 50% da CTC dos solos arenosos e orgânicos,
daí sua importância na retenção de metais no solo.
A disponibilidade do metal pode ser avaliada
usando-se um extrator apropriado, no qual a
quantidade extraída é correlacionada com a
quantidade ou com a concentração do elemento nas
plantas. É o sistema mais empregado nas pesquisas
(A BREU et al., 2002). Os extratores podem ser
classificados em diversas categorias, dentre elas,
soluções ácidas e soluções complexantes.
Os extratores ácidos extraem os metais,
principalmente, pela dissolução dos minerais de
argila, sendo a quantidade dependente da
concentração do ácido, do tempo de extração e da
relação solo/solução. As soluções ácidas mais
testadas para extração das formas disponíveis de
metais para as plantas são: HCl 0,1 mol.L-1 e Mehlich1. As soluções quelantes combinam-se com o íon
metálico em solução formando complexos solúveis,
diminuindo a sua atividade iônica na solução do solo.
Em conseqüência, os íons dessorvem da superfície
do solo ou da fase sólida para restabelecer o equilíbrio
das formas iônicas na solução (ABREU et al., 2002). Os
agentes quelantes mais usados, visando à seleção de
métodos químicos para avaliar a disponibilidade de
metais em amostras de solos brasileiros são o EDTA
e o DTPA pH 7,3 (BATAGLIA e RAIJ, 1994) sendo este o
mais difundido (ABREU et al., 1995).
O DTPA foi desenvolvido, inicialmente, para
avaliar a disponibilidade de Cu, Fe, Mn, e Zn, e o
Mehlich-1, para verificar a disponibilidade de P e
cátions trocáveis. Esses métodos, entretanto, tiveram
seu uso ampliado e atualmente têm sido usados
também para Pb, Cd e Ni (KORCAK e FANNING, 1978;
SCHARUER et al., 1980; SOLTANPOUR, 1991). SILVA (1999)
verificou que a solução de HCl 0,1 mol.L-1 mostrou-
Pó-de-aciaria como Fonte de Zinco para o Milho
se eficiente para avaliar a disponibilidade do Zn em
solos que receberam o pó-de-aciaria; ineficiente,
porém para avaliar a disponibilidade do Pb e do Cu.
RIBEIRO-FILHO et al. (2001), trabalhando com as soluções
de DTPA e Mehlich-1, observaram que ambas foram
adequadas para avaliar a disponibilidade de Cd, Ni,
Zn e Pb. Resultados semelhantes foram observados
por ABREU et al. (1998) para Pb extraído com DTPA e
Mehlich-3. ACCIOLY (1996), ao avaliar o efeito da
aplicação de um pó-de-aciaria ao solo, constatou que
os extratores Mehlich-1 e DTPA não foram eficientes
em extrair o Pb e o Cd do solo, sendo apenas para o
Zn. Percebe-se que para os metais Cd, Pb, Cr e Ni ainda
não há uma definição clara de pesquisa sobre quais
métodos usar. No Brasil, os resultados obtidos relativo
ao emprego de diferentes extratores de metais pesados
do solo são bastante contraditórios, em especial,
aqueles referentes à disponibilidade de Pb, Cd, Cr e
Ni, metais freqüentemente encontrados em resíduos
siderúrgicos (ABREU et al., 1995).
Tendo em vista o potencial de uso de pó-de-aciaria
como fonte de zinco para as plantas, a possibilidade
de acúmulo de metais não desejados no solo por esse
material, sua disponibilidade para as plantas e a sua
entrada na cadeia alimentar, deve-se investigar a
utilização agronômica desse resíduo. Por isso, o
objetivo deste trabalho foi avaliar a disponibilidade
de zinco para o milho e o acúmulo de metais pesados
no solo e na planta pelo uso do pó-de-aciaria.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado em casa de vegetação,
em Campinas (SP), de novembro de 2000 a janeiro
de 2001, utilizando-se amostras superficiais (0-20 cm
de profundidade) de dois Latossolos Vermelhos,
coletadas nos municípios de Rio das Pedras e
Jaboticabal (SP), identificadas e aqui denominadas
LVd-RP e LVd-J respectivamente. Os solos
apresentaram as seguintes características: matéria
orgânica = 33 e 27 g.dm-3; pH em CaCl2 0,01 mol.L-1 =
4,1 e 4,3; argila = 320 e 250 g.kg-1; areia fina = 260 e
340 g.kg -1 e areia grossa 170 e 310 g.kg -1 ,
respectivamente, para LVd-RP e LVd-J.
O resíduo utilizado, proveniente de uma indústria
paulista produtora de aço, apresentou, além da
granulometria muito fina, em forma de pó, os
seguintes teores de metais extraídos pelo método da
água-régia (ABREU et al., 1996a): Fe = 684 g.kg-1; Zn =
122 g.kg-1; Mn = 63 g.kg-1; Pb = 24 g.kg-1; Cr = 6,0
g.kg-1; Al = 3,5 g.kg-1; Cu = 2,3 g.kg-1; Ni = 0,48 g.kg-1
e Cd = 0,13 g.kg-1, apresentando, também, pH CaCl2
= 9,4 e pH H2O = 9,6.
259
As amostras de solo foram secas, peneiradas e,
seqüencialmente, aplicaram-se CaCO3 e MgO p.a.
na relação 4:1 de Ca/Mg na quantidade necessária
para elevar o pH em CaCl2 0,01 mol.L-1 de cada
amostra de solo a 5,0 e a 6,0, segundo curva de
incubação. O período de incubação foi de 15 dias,
mantendo-se a umidade próxima à capacidade de
campo. Decorrido esse período, realizou-se a
adubação básica misturando-se ao solo, 300
mg.dm-3 de fósforo, na forma de superfosfato triplo
granulado (passado em peneira de 2 mm). Além
do P, misturou-se às amostras uma solução
contendo o equivalente a, em mg.dm-3, 60 de N,
100 de K, 30 de S, 1 de Cu e 0,5 de B. Utilizaram-se
como fonte desses elementos o nitrato de potássio,
sulfato de amônio, ácido bórico e sulfato de cobre.
Todos os reagentes utilizados foram de grau
analítico.
O delineamento experimental foi inteiramente
casualisado, em esquema fatorial, 2 (produtos) x
4 (doses) x 2 (pH) x 2 (solos), com três repetições.
Os produtos foram o pó-de-aciaria e o sulfato de
zinco p.a., aplicados nas doses 0, 5, 50 e 150 mg.dm-3
de Zn.
Decorridos sete dias da aplicação dos
tratamentos, retirou-se uma subamostra de 100 cm3
de solo de cada vaso de plástico, com capacidade
de 2 L, a fim de determinar os teores de Zn, Pb,
Cd, Cr e Ni. Os extratores utilizados foram: (a)
DTPA (LINDSAY e NORVELL, 1978) e (b) Mehlich-1
(MEHLICH, 1953). As relações solo:solução foram de
1:2 (DTPA) e 1:10 (Mehlich-1). Determinaram-se
os teores dos metais nos extratos por
espectrometria de emissão atômica com plasma de
argônio (ICP-AES).
Procedeu-se a semeadura do milho, híbrido BR
201, utilizando-se dez sementes por vaso,
deixando-se, depois do desbaste, cinco plantas.
Após o desbaste, em intervalos de cinco dias,
adicionaram-se 20 mL por vaso de uma solução
contendo 50 mg.dm-3 de N por aplicação. Usaramse como fontes o nitrato de cálcio e o de sulfato de
amônio de forma alternada.
Realizou-se o corte da parte aérea aos 50 dias da
emergência, sendo o material seco em estufa com
circulação forçada de ar a 70 ºC até peso constante,
moído e submetido à digestão via úmida, em forno
microondas, de acordo com ABREU (1997).
Os dados foram submetidos à análise de
regressão simples entre os teores de metais na parte
aérea do milho e os extraídos dos solos pelos dois
extratores. O programa de análise estatística
empregado foi o MINITAB versão 13.0.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 257-266, 2002
G.C.G. SANTOS et al.
260
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A produção de matéria seca da parte aérea do milho
não foi influenciada significativamente pela aplicação de
doses crescentes de Zn ao solo (dados não apresentados),
independentemente da fonte ou do solo, indicando que o
teor natural de Zn dos solos era suficiente para atender a
demanda das plantas. Resultado semelhante foi relatado
por ACCIOLY (1996) em experimento com pó-de-aciaria e
plantas de milho e alface.
Como a concentração e o acúmulo de Zn na
matéria seca da parte aérea do milho revelaram
comportamentos semelhantes, optou-se por
apresentar somente a concentração de Zn na parte
aérea. Os teores de Zn na parte aérea do milho
variaram de 14,4 a 522,8 mg.kg-1 no LVd-J e de 18,1 a
267,5 mg.kg-1 no LVd-RP, ultrapassando o teor
considerado como tóxico, 95 mg.kg-1 (GUPTA e GUPTA,
1998), nas doses mais altas das duas fontes. Resultados
semelhantes foram observados por SILVA (1999) e
ACCIOLY (1996). Ressalta-se que na avaliação visual das
plantas, aos 40 dias da emergência, notou-se o
amarelecimento das folhas mais novas naqueles
tratamentos que receberam 150 mg.dm-3 de Zn,
independentemente do solo ou do pH, o que pode ser
decorrente da toxicidade de Zn (ADRIANO et al., 1971).
Para ambas as fontes testadas, o aumento da dose
de zinco foi acompanhado pelo aumento da
concentração do nutriente na parte aérea das plantas
de milho, sendo a relação linear e significativa (Figura
1). Entretanto, o pó-de-aciaria proporcionou teores de
Zn na parte aérea do milho menores que o sulfato de
zinco, discordando dos resultados apresentados por
ACCIOLY (1996) e SILVA (1999) que encontraram teores
de zinco na parte aérea maiores nos tratamentos com
pó-de-aciaria que nos tratamentos com sulfato de zinco.
No LVd-J, com a aplicação de 50 mg.dm-3 de Zn
ao solo, foram obtidos 78,93 e 151,89 mg de Zn por
quilo de matéria seca, respectivamente, para o póde-aciaria e para o sulfato de zinco; a mesma
tendência foi observada para o LVd-RP. Ressalta-se
que mesmo usando a menor dose (5 mg.dm-3), esta
foi suficiente para proporcionar teores de Zn na parte
aérea acima do nível crítico para plantas de milho
que está em torno de 15 mg.kg-1 (TERMAN et al., 1972).
Esses resultados evidenciaram que, apesar de o póde-aciaria ser capaz de suprir a planta em Zn, a dose
necessária será maior que aquela recomendada para
o sulfato de zinco, graças à sua menor solubilidade.
As maiores concentrações de Zn na parte aérea do
milho ocorreram quando as plantas foram cultivadas
no LVd-J (Figura 1). Essa diferença pode ser em
virtude das características físico-químicas dos solos,
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 257-266, 2002
Figura 1. Concentração de zinco na parte aérea do milho,
influenciada por doses de zinco supridas via sulfato de
zinco (SZ) e pó-de-aciaria (PÓ) a dois latossolos. *, **:
Significativos ao nível de 5% e 1% respectivamente.
uma vez que o LVd-RP apresentou teores de argila e
matéria orgânica maiores que o LVd-J, o que pode
ter proporcionado maior retenção de zinco nesse solo.
De acordo com alguns autores, solos com teores
elevados de argila e matéria orgânica, por
apresentarem maior CTC, possuem maior
capacidade de retenção de zinco que solos mais
arenosos e com menores teores de matéria orgânica
(CUNHA et al., 1994; MATOS et al., 1996).
Os teores de Cd, Cr e Ni na matéria seca do milho
apresentaram, respectivamente, as seguintes
amplitudes: 0,01 a 0,18; 0,04 a 2,24 e 0,01 a 1,24 mg.kg1
e estão abaixo dos níveis considerados críticos para
toxicidade. De acordo com MC NICHOL e BECKETT
(1985), teores acima de 8 mg.kg-1 de Ni, 4 mg.kg-1 de
Cd e 2 mg.kg-1 de Cr podem ocasionar toxicidade
em muitas plantas, diminuindo a produção. A
amplitude de variação dos teores de Pb na parte aérea
do milho foi ligeiramente maior que as verificadas
Pó-de-aciaria como Fonte de Zinco para o Milho
para Ni, Cr e Cd, sendo de 0,01 a 6,1 mg.kg-1. Essas
concentrações estão abaixo daquelas consideradas
como tóxicas para o milho, 15 mg.kg-1 (GRÜN et al.,
1985) e 30 mg.kg-1 (KABATA-PENDIAS e PENDIAS, 1992).
Entretanto, comparando-se a concentração de Pb na
parte aérea do milho cultivado em solo que não
recebeu adição de Zn com a concentração de Pb no
milho que recebeu 150 mg.dm-3 de Zn sob a forma
de pó-de-aciaria, observa-se que houve, em média,
acréscimo de 1,0 e 5,0 mg.kg-1 na concentração de Pb
na parte aérea do milho, respectivamente, para o
LVd-J e LVd-RP. Embora tenha sido observada
variação nos teores de Cd, Cr, Ni e Pb na parte aérea
do milho, não houve efeito significativo da dose do
pó-de-aciaria na concentração desses metais com
exceção para o Pb e Ni. Resultado semelhante foi
observado por SILVA (1999) em experimento com póde-aciaria em plantas de feijão.
Os teores de Zn nos solos apresentaram amplitude
de 0,8 a 94,4 mg.dm-3 (DTPA) e 2,3 a 109,3 mg.dm-3
(Mehlich-1) (Figura 2). Cabe destacar que, mesmo
tendo sido observados sintomas visuais de toxicidade
de Zn nas plantas, os teores do elemento no solo
261
foram inferiores ao teor sugerido como tóxico, 130
mg.kg-1, conforme INTER-DEPARTMENTAL COMMITTEE ON
THE REDEVELOPMENT OF CONTAMINATED LAND (1987). É
importante mencionar que este teor sugerido como
tóxico foi obtido com solução de EDTA 0,05 mol.L-1,
enquanto neste experimento utilizaram-se as
soluções de DTPA e Mehlich-1 para extraí-lo do solo.
Considerando todos os tratamentos, os teores de
Pb no solo variaram de 0,23 a 7,23 mg.dm-3 (DTPA)
e 0,01 a 7,7 mg.dm-3 (Mehlich-1). Esses resultados
estão acima dos teores encontrados por ABREU et al.
(1995), em amostras superficiais de solos do Estado
de São Paulo, que observaram amplitude de variação
para o Pb de 0,8 a 5,9 mg.dm-3 (DTPA) e 1,1 a 2,6
mg.dm-3 (Mehlich-1). Entretanto, estão abaixo de 20
mg.dm-3 de Pb (DTPA), considerado como elevado
por WALLACE e WALLACE (1994).
Apesar de o Cd, Cr e Ni estarem presentes na
constituição química do pó-de-aciaria, a análise de
solo por DTPA indicou a presença desses metais em
baixas concentrações, 0,01 a 0,15; 0,01 a 0,29 e 0,01 a
0,25 mg.dm-3, sendo impossível detectar esses metais
quando se utilizou a solução de Mehlich-1,
Figura 2. Teores de zinco extraídos pelas soluções de DTPA e Mehlich-1 influenciados por doses de zinco supridas via
pó-de-aciaria (PÓ) e sulfato de zinco (SZ) a dois latossolos. **: Significativo ao nível de 1%.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 257-266, 2002
262
G.C.G. SANTOS et al.
Figura 3. Relação entre os teores de zinco extraídos dos latossolos pelas soluções de DTPA e Mehlich-1 e a concentração
do elemento na matéria seca da parte aérea do milho. *, **: Significativos ao nível de 5% e 1% respectivamente.
concordando com ACCIOLY (1996) e SILVA (1999). Esses
resultados estão de acordo, também, com os de ABREU
et al. (2001) ao analisarem 5.614 amostras do Estado
de São Paulo, cujos teores máximos observados de
Cd, Cr, e Ni foram 1,0; 0,0 e 1,1 mg.dm -3
respectivamente. Ressalta-se que os teores de Cr e
Ni foram inferiores aos níveis considerados como
tóxicos, 20 e 25 mg.kg-1 extraídos com EDTA 0,05
mol.L -1 (I NTER -D EPARTMENTAL C OMMITTEE ON THE
REDEVELOPMENT OF CONTAMINATED LAND, 1987) e o teor
de Cd foi inferior a 3,0 mg.kg-1. Segundo MENGEL e
KIRKBY (1987) solos com teores de Cd acima desse
valor são impróprios para o cultivo agrícola.
É interessante observar o comportamento
diferencial dos extratores DTPA e Mehlich-1, usados
para avaliar a disponibilidade de Zn às plantas.
Verifica-se que o Mehlich-1 apresentou maior
capacidade de extração que o DTPA, independentemente do tratamento aplicado (Figura 2). A maior
extração do Mehlich-1 deve-se à sua elevada acidez
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 257-266, 2002
que, provavelmente, solubilizou parte do Zn
adsorvido aos óxidos, enquanto o DTPA 7,3, por ser
um extrator alcalino, não conseguiu fazê-lo.
Resultados semelhantes foram observados por
RIBEIRO-FILHO et al. (1999).
Os extratores foram eficientes em avaliar a
disponibilidade de zinco para plantas de milho
(Figura 3). Resultado semelhante foi relatado por
ACCIOLY (1996) em experimento com pó-de-aciaria em
plantas de milho e alface.
Os coeficientes de correlação entre o Zn extraído do
solo pelas soluções de DTPA e Mehlich-1 e a sua concentração na parte aérea do milho foram menores para o póde-aciaria que para o sulfato de zinco, com exceção do DTPA
no LVd-RP, que apresentou 0,71 e 0,72 como coeficientes
de correlação para o sulfato de zinco e para o pó-de-aciaria
(Figura 3). Para o LVd-J os coeficientes de determinação foram: 0,92 e 0,72 (DTPA) e 0,91 e 0,69 (Mehlich-1),
respectivamente, para o sulfato de zinco e pó-deaciaria, sendo observado efeito similar para o LVd-RP.
Pó-de-aciaria como Fonte de Zinco para o Milho
263
Figura 4. Relação entre os teores de zinco extraídos dos dois latossolos pelas soluções de DTPA e Mehlich-1 e a concentração
do elemento na matéria seca da parte aérea do milho em dois diferentes valores de pH (5 e 6). ns, *, **: Não significativo
e significativos ao nível de 5% e 1% respectivamente.
Em uma avaliação mais detalhada do
comportamento dos extratores em relação à mudança
de pH, observa-se que, independentemente da fonte
de zinco utilizada, os extratores foram eficientes em
avaliar a disponibilidade do Zn apenas no LVd-J, não
o sendo para o LVd-RP, a menos quando se utilizou
o sulfato de zinco a pH 6 (Figura 4).
Por meio da análise de regressão linear, realizada
entre o teor de Zn extraído do solo pelas soluções
extratoras e a concentração do elemento na parte
aérea do milho (Figura 4), independentemente da
fonte utilizada, verifica-se diminuição na
disponibilidade do elemento com o aumento do pH.
À medida que o pH aumentou de 5,0 para 6,0, houve
diminuição dos teores de Zn na parte aérea do milho,
independentemente do solo e da fonte utilizada. Com
a elevação do pH ocorre a diminuição das formas
livres de Zn2+ pela complexação do Zn com o OH(SHUMAN, 1986). Admitindo-se que a espécie livre Zn2+
é a forma predominantemente absorvida, sua
diminuição explica a menor absorção de Zn pelas
plantas (MACHADO e PAVAN, 1987).
Para ambos os solos verifica-se que o pó-de-aciaria
proporcionou menores teores de zinco na parte aérea
que o sulfato de zinco, o que pode estar relacionado
à sua menor solubilidade em água quando
comparado ao sulfato de zinco. Entretanto, também
podem estar relacionadas com as diferenças nos
constituintes adicionados com os metais, pois os sais
metálicos adicionam apenas o ânion ligado ao metal
enquanto o pó-de-aciaria adiciona óxidos metálicos.
ABREU et al. (1996b) verificaram para o manganês,
em plantas de soja, menor eficiência dos óxidos em
relação ao sulfato.
Em geral, o Zn foi mais disponível no LVd-J que
no LVd-RP (Figura 4). Essa tendência se deve às
características físico-químicas dos solos. O LVd-J
apresenta menor teor de argila e de matéria orgânica
que o LVd-RP, que possibilita menor adsorção de Zn
nos colóides do solo, tornando-o mais disponível às
plantas, fato também registrado por COUTO et al.
(1985). Para SHUMAN (1975), solos com elevados
conteúdos de matéria orgânica e argila possuem
maior capacidade de adsorção e maior energia de
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 257-266, 2002
G.C.G. SANTOS et al.
264
ligação para adsorção de Zn, que os arenosos com
pouca matéria orgânica e argila.
Quanto à capacidade dos extratores em avaliar a
disponibilidade dos metais Pb, Cd, Cr e Ni para
plantas de milho, verificou-se (dados não
apresentados) que nenhum deles foi eficiente. Para
os metais Cd, Cr e Ni a falta de correlação pode ter
ocorrido, entre outros fatores, em virtude das baixas
concentrações nas amostras de solo. Já para o Pb a
falta de correlação significativa pode ser decorrente
da pequena variação dos teores do elemento no solo
e na planta. Resultados semelhantes foram relatados
por ABREU et al. (1995) ao avaliar a eficiência dos
métodos DTPA e Mehlich-1 para metais pesados.
4. CONCLUSÕES
1. O pó-de-aciaria pode ser considerado potencial
fonte de zinco para o milho, sem causar a
contaminação do solo por metais pesados.
2. Os extratores DTPA e Mehlich-1 podem ser
utilizados como métodos químicos para indicar a
fitodisponibilidade de zinco em latossolos adubados
com pó-de-aciaria.
AGRADECIMENTOS
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de
São Paulo (FAPESP) pelo apoio financeiro.
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Bragantia
Print ISSN 0006-8705
Bragantia vol.61 no.3 Campinas Sept./Dec. 2002
SOLOS E IRRIGAÇÃO
Microrganismos do solo produtores de fosfatases em
diferentes sistemas agrícolas
Soil microorganisms phosphatase producers in different agricultural
systems
Ely NahasI, II
IDepartamento
de Produção Vegetal, Faculdade de Ciências Agronômicas (UNESP). Via de
acesso Professor Paulo Donato Castellane, s/n, 14884-900 Jaboticabal (SP). E-mail:
[email protected]
IICom bolsa de produtividade científica do CNPq
RESUMO
Considerando-se que uma forma de prover fosfato disponível para as plantas é através da
atividade mineralizadora microbiana do fósforo orgânico, avaliou-se a influência da planta
(braquiária, guandu e sem planta), dos fertilizantes (superfosfato simples, fosfato de rocha e
sem adubo) e da calagem (com e sem calcário) nas populações de microrganismos produtores
de fosfatases ácida e alcalina. Do total de bactérias, 70,6% apresentaram atividade de
fosfatase alcalina e 58,2% de fosfatase ácida e dos fungos, 64,3% e 84,7% respectivamente.
Esses dados mostram número significativo de microrganismos com habilidade de
mineralização do fósforo orgânico. Observou-se efeito restritivo do guandu sobre as bactérias
e fungos produtores de fosfatases alcalina e ácida, cujos números foram sempre inferiores aos
obtidos com a cultura de braquiária ou com as parcelas sem cultivo. Maior número de
bactérias produtoras de fosfatase alcalina foi obtido nos tratamentos com superfosfato e
controle do que com fosfato de rocha. Ao contrário, para os fungos, encontrou-se maior
número nas parcelas não fertilizadas que as adubadas com fosfato. O número de fungos com
atividade de fosfatase ácida diminuiu por efeito da calagem, enquanto o das bactérias
aumentou. Finalmente, o número de bactérias produtoras de fosfatase alcalina superou o de
fungos.
Palavras-chave: bactérias, fungos, fosfatase ácida, fosfatase alcalina, fosfato de rocha,
superfosfato, braquiária, guandu, calagem.
ABSTRACT
Considering that one way for providing available phosphate to plants is by the microbial
activity for the mineralization of organic phosphorus, the influence of plants (Brachiaria
ruziziensis, Cajanus cajan and control), fertilizers (superphosphate, rock phosphate and
control) and liming (with and without lime) was evaluated in the microorganisms populations
of the acid and alkaline phosphatase producers. Among bacteria, 70,6% showed alkaline
phosphatase activity and 58,2% acid phosphatase activity and among fungi, 64,3% and
84,7%, respectively. These numbers show that a significant population of microorganisms
shows ability for organic phosphorus mineralization. Restrictive effect of the C. cajan was
observed on the bacteria and fungi producers of the alkaline and acid phosphatases whose
numbers always were lower to those obtained with the B. ruziziensis or with the plots without
cultivation. Larger number of alkaline phosphatase bacterial producers was obtained in the
treatments with superphosphate and control than that with rock phosphate. On the opposite,
for fungi, a larger number was found in the plots with no fertilizer compared to the ones with
fertilizer. The population of fungi having acid phosphatase activity decreased in the limed plots
whereas the bacterial population increased. Finally, the alkaline phosphatase bacterial
producers showed higher enzymatic activity than those of the fungi.
Key words: bacteria, fungi, acid phosphatase, alkaline phosphatase, rock phosphate,
superphosphate, Brachiaria ruziziensis, Cajanus cajan, liming.
1. INTRODUÇÃO
Os microrganismos são reconhecidos por sua habilidade em promover transformações
bioquímicas dos nutrientes e por sua importância em prover os elementos nutritivos de
interesse às plantas, principalmente N, P e S (PAUL e CLARK, 1989). Pode-se inferir essas
transformações pela quantificação do número de microrganismos ou por sua atividade
(NANNIPIERI et al., 1978; VIEIRA e NAHAS, 1998). Pelas transformações dos compostos
fosfatados, por meio de reações de solubilização do fósforo inorgânico e de mineralização do
fósforo orgânico, forma-se fosfato solúvel que pode ser utilizado pelas plantas para seu
crescimento (BERTON et al., 1997). Contudo, pouca importância tem sido dada aos compostos
orgânicos fosfatados uma vez que em inúmeros solos constituem a maior fração do fósforo,
podendo contribuir para o crescimento de plantas.
Os compostos P-orgânicos do solo constituem-se, principalmente, por fitinas, ácidos nucléicos,
fosfolipídeos e seus derivados (CASIDA, 1959) e são hidrolisados por enzimas dos grupos das
fitases, nucleases e fosfolipases, podendo formar, no final do processo de hidrólise,
fosfomonoésteres que são hidrolisados pelas fosfomonoesterases (PANG e KOLENKO, 1986).
Essas enzimas são conhecidas genericamente pelo nome de fosfatases e catalisam a hidrólise
de compostos fosfatados orgânicos com a produção de fósforo solúvel. Inúmeras fosfatases
são reconhecidas por sua habilidade em hidrolisar mono ou diésteres fosfóricos (FEDER, 1973),
tendo sido estudadas em vários microrganismos em seus aspectos bioquímicos e fisiológicos
(HAN et al., 1987).
No solo, têm-se contemplado os estudos sobre o isolamento e a caracterização dos
microrganismos, mas não com o objetivo de avaliar o potencial de mineralização do P
orgânico pelas populações microbianas em diferentes ambientes. Mais de 2.000 culturas
foram isoladas de 68 solos em meios enriquecidos, observando-se que a atividade de fitase
extracelular foi encontrada nos fungos mas não em bactérias e leveduras (SHIEH e WARE,
l968).
GREAVES et al. (1970) demonstraram que a bactéria isolada de solo Cytophaga johnsonii
produziu nucleases extracelulares que degradaram rapidamente DNA e RNA produzindo
ortofosfato inorgânico. Microrganismos isolados de três espécies de gramíneas de pastagem
mostraram habilidade em degradar fenolftaleína difosfato, glicerofosfato de sódio, fitato de
sódio, lecitina e os ácidos nucléico e ribonucléico (GREAVES e WEBLEY, 1965).
Dentre as três bactérias isoladas de solo, uma, pertencente ao gênero Pseudomonas,
apresentou alta atividade de fitase e as outras, atividade enzimática para degradação de
pentafosfatos e tetrafosfatos (COSGROVE et al., 1970). A bactéria isolada do solo contaminado
por chumbo, Citrobacter sp., mostrou habilidade em acumular fosfato de cádmio em
decorrência da produção de ácido fosfórico liberado pela fosfatase secretada pela bactéria (
MONTGOMERY et al., 1995).
Populações de microrganismos de solo produtores das fosfatases ácida e alcalina ou os fatores
que influenciam seu crescimento têm sido pouco estudados. Linhagens de Rhizobium
apresentaram altos níveis de fosfatase alcalina mas não as três linhagens de Bradyrhizobium
(SMART et al., 1984). Inúmeras fosfatases têm sido observadas em fungos micorrízicos
(TARAFDAR, 1995). Embora sem estabelecer uma relação significativa, TARAFDAR e JUNGK
(1987) mostraram que o aumento da atividade das fosfatases ácida e alcalina correspondeu
ao aumento da comunidade de fungos e bactérias na rizosfera de várias plantas. Tem-se
relatado que a atividade das fosfatases de microrganismos foi reprimida por concentrações
crescentes de fosfato (NAHAS, 1989).
Sugeriu-se que o aumento das populações de microrganismos solubilizadores decorreu da
baixa disponibilidade de fósforo em solo adicionado de fosfato natural (MACHADO et al., 1983).
Além disso, esse efeito solubilizador estaria sujeito a um mecanismo de controle pela
concentração de fosfato (NAHAS e ASSIS, 1992). A velocidade de mineralização foi
positivamente associada ao pH do solo (THOMPSON et al., 1954) e ao teor de matéria orgânica
(BRAMS, 1973). A aplicação de diferentes materiais orgânicos acarretou aumento na liberação
de fosfato solúvel em solo tratado com fosfato natural (MINHONI et al., 1991). MCKERCHER e
TOLLEFSON (1978) demonstraram que a mineralização de fosfolipídeos e ácidos nucléicos
forneceu a quantidade de fosfato necessária ao desenvolvimento de cevada.
O objetivo deste estudo foi quantificar a comunidade de microrganismos mineralizadores do
fósforo orgânico, produtores de fosfatases ácida e alcalina, bem como o efeito do manejo
agrícola, caracterizado pela variação do tipo de planta, da fonte de fósforo e da calagem,
sobre essas populações.
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1 Realização do ensaio
A gramínea Brachiaria ruziziensis (braquiária) e a leguminosa Cajanus cajan (guandu) foram
cultivadas em parcelas de 18 m2 de Latossolo Vermelho-Escuro, em Comendador Gomes
(MG), contendo 1,5 g.kg-1 de MO; 4 mg.dm-3 de P e pH em CaCl2, 4,5. Nessas parcelas,
aplicaram-se 400 kg.ha-1 de P2O5 na forma de superfosfato simples ou fosfato natural de
Araxá; 1,3 t.ha-1 de calcário e, aos 30 dias, 60 kg.ha-1 de N em cobertura. O ensaio de campo
e a coleta das amostras foram descritos em trabalho anterior (BARROTI e NAHAS, 2000). Um
total de 10 subamostras de cada parcela, coletadas na profundidade de 0 a 20 cm, foi reunido
em amostras compostas, peneiradas em peneira de malha de 2 mm e conservadas em sacos
plásticos à temperatura de 4 oC.
2.2. Contagem de microrganismos
Para a contagem de bactérias e fungos totais do solo utilizaram-se os meios de BUNT e ROVIRA
(1955) e de MARTIN (1950) e os procedimentos utilizados foram descritos em BARROTI e NAHAS
(2000). Das bactérias e fungos crescidos nesses meios, obteve-se um total de 900 e 720
isolados, respectivamente, selecionados com base em suas características morfológicas. Os
isolados foram conservados em geladeira à temperatura de 4 ºC (BARROTI, 1998).
Para as contagens de microrganismos produtores das fosfatases ácida e alcalina e a medida
da atividade enzimática, os isolados foram inoculados no centro de placas contendo meio
salino acrescido de 1,5% (p/v) de ágar, corrigindo-se o pH para 7,4 para as bactérias e 5,6
para os fungos (NAHAS et al., 1994b), e incubados por 2 a 3 dias à temperatura de 25 oC.
Mediu-se o diâmetro das colônias e, a seguir, as placas foram inundadas com solução de
pnitrofenilfosfato 6 mmol.L-1 acrescido de tampão-acetato 0,1 mol.L-1, pH 5,4, para a
fosfatase ácida e de tampão-glicina 0,3 mol.L-1, pH 9,0 para a fosfatase alcalina e incubadas a
37 oC por 90 minutos. Mediu-se, também, o diâmetro do halo amarelo formado pela
transformação do pnitrofenilfosfato, resultante da atividade das fosfatases. A relação entre os
dois diâmetros constituiu o índice adotado para avaliar a habilidade do microrganismo em
produzir a enzima fosfatase. A proporção de isolados de cada tratamento, com atividade das
enzimas estudadas, permitiu estimar as populações de microrganismos produtores das
fosfatases.
2.3. Análise estatística
Os 18 tratamentos foram arranjados em um experimento em blocos ao acaso com fatorial, 3 x
3 x 2 (duas espécies vegetais e ausência de planta; dois tipos de adubo fosfatado e ausência
de adubo; e com e sem calagem) com duas repetições e as médias, analisadas pelo teste de
Tukey (P < 0,05). Os resultados das contagens microbianas foram transformados em log x.
Realizou-se a análise estatística dos dados utilizando-se o programa ESTAT. Análises de
correlação foram efetuadas, calculando-se a equação de regressão e o coeficiente de
correlação linear (r).
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os números de bactérias com atividade da fosfatase ácida variaram de 2,64 a 7,95 x 106
ufcs.g-1 de solo seco e apresentaram uma média de 4,54 x 106 ufcs.g-1 de solo seco, que
correspondeu a 58,2% do total de bactérias (Quadro 1). O maior número foi encontrado no
solo cultivado com braquiária, 5,89 x 106 ufcs.g-1 de solo seco, representando um acréscimo
significativo de 19,8% em relação ao controle e de 38% em relação ao guandu. Ocorreu,
também, aumento significativo de 15,9% do número encontrado em solo com calcário em
relação ao solo que não se adicionou esse nutriente. A adubação com os fosfatos não influiu
no número de bactérias produtoras de fosfatase ácida, não se encontrando interação
significativa entre os tratamentos.
Os números de bactérias com atividade de fosfatase alcalina variaram de 3,62 a 8,24 x 106
ufcs.g-1 de solo seco dependendo do tratamento considerado (Quadro 1); apresentaram uma
média de 5,52 x 106 ufcs.g-1 de solo seco que correspondeu a 70,6% do total de bactérias. No
solo cultivado com guandu, observou-se a menor contagem, constituindo redução significativa
(P < 0,05) de 21,2% em relação ao controle e de 26,9% em relação ao solo cultivado com
braquiária. A adição de superfosfato no solo aumentou significativamente o número de
bactérias produtoras da fosfatase alcalina (média de 6,18 x 106 ufcs.g-1 de solo seco) em
relação à contagem observada em solo com adição de fosfato natural (média de 4,91 x 106
ufcs.g-1 solo seco) mas não a do controle (média de 5,53 x 106 ufcs.g-1 de solo seco). Não foi
obtido efeito significativo da calagem ou da interação entre os tratamentos (P < 0,05)
(Quadro 1).
O número de colônias de fungos com atividade da fosfatase ácida variou de 6,28 a 14,63 x
104 ufcs.g-1 de solo seco, obtendo-se uma média de 10,47 x 104 ufcs.g-1 de solo seco, que
correspondeu a 84,7% do total de fungos (Quadro 2). Constatou-se efeito significativo da
planta e da calagem mas não do adubo; as maiores contagens foram obtidas na ausência de
planta. A média verificada no tratamento sem planta, 10,99 x 104 ufcs.g-1 de solo seco,
diferiu significativamente do tratamento com guandu (média de 10,04 x 104 ufcs.g-1 de solo
seco) mas não do tratamento com braquiária (média de 10,39 x 104 ufcs.g-1 de solo seco).
Embora com uma diferença de apenas 5,6%, constatou-se diferença significativa entre os
tratamentos com calagem (média de 10,77 x 104 ufcs.g-1 de solo seco) e sem calagem
(média de 10,17 x 104 ufcs.g-1 de solo seco). Todas as interações entre os tratamentos foram
significativas, observando-se aumento do número de colônias de fungos produtores da
fosfatase ácida (Quadro 2) nas parcelas não adubadas e não cultivadas em relação aos demais
tratamentos. Quando se fez a adubação com superfosfato, obteve-se maior contagem de
fungos no solo com braquiária que nas demais condições e quando se utilizou fosfato natural,
a maior contagem ocorreu no solo de guandu com calagem.
O número de fungos com atividade da fosfatase alcalina em solo submetido a diferentes
condições de cultivo variou de 4,77 a 11,86 x 104 ufcs.g-1 de solo seco (Quadro 2),
apresentando uma média de 7,94 x 104 ufcs.g-1 de solo seco, que correspondeu a 64,3% do
total de fungos; a maior contagem foi obtida nas parcelas sem planta e sem calagem.
Observou-se efeito significativo da planta, do adubo mas não da calagem; todas as interações
foram significativas. Com relação ao efeito da planta, os resultados obtidos no controle não
diferiram do tratamento com braquiária, mas ambos diferiram do tratamento com guandu,
cuja redução da contagem foi de 24,7% em relação ao controle. A maior comunidade de
fungos produtores de fosfatase alcalina foi encontrada em solo fertilizado com superfosfato
(média de 8,57 x 104 ufcs.g-1 de solo seco) e a menor em solo adubado com fosfato natural
(média de 7,44 x 104 ufcs.g-1 de solo seco). Esse efeito foi mais pronunciado em solo
cultivado com braquiária e fertilizado com superfosfato onde ocorreram as maiores contagens
de fungos com atividade da fosfatase alcalina. Em geral, menor número de colônias de fungos
com atividade da fosfatase alcalina foi obtido na presença de guandu (Quadro 2).
Não se observou tendência consistente mostrando a influência dos diversos tratamentos sobre
a atividade enzimática nas bactérias e fungos isolados. Do total de isolados bacterianos,
28,4% e 40,6%, em média, apresentaram atividade da fosfatase alcalina e da ácida
respectivamente (Figuras 1 e 2). Portanto, 59% a 72% das bactérias isoladas e 60% a 78%
dos fungos apresentaram atividade das fosfatases. Essa atividade aumentou das faixas
menores para as maiores, respectivamente, 1,9% do total com atividade da fosfatase alcalina
(faixa > 5,1) e de 0,7% do total com atividade da fosfatase ácida (faixa de 4,1 a 5,0) (Figura
1). Resultados semelhantes foram obtidos com os isolados dos fungos; as faixas de maior
atividade foram de 2,6 a 3,0 (0,7 % do total) para a fosfatase alcalina e > 3,1 (0,2 % do
total) para a fosfatase ácida (Figura 2).
O número de microrganismos produtores das fosfatases no presente estudo foi maior que o
apresentado em 13 diferentes solos, incluindo pastos, florestas e área experimental para
cultura anual (NAHAS et al., 1994b). Esse aumento deve-se, provavelmente, à influência das
plantas e da adubação utilizadas neste estudo sobre a comunidade microbiana total e
produtora das enzimas. Ao contrário do observado nas contagens dos microrganismos totais
(BARROTI e NAHAS, 2000), o número das bactérias e de fungos produtores das fosfatases foi
afetado significativamente pelos tratamentos. Ademais, obteve-se correlação significativa
entre o número de bactérias totais e o número de bactérias produtoras da fosfatase alcalina (r
= 0,64**) e da fosfatase ácida (r = 0,67**) (Figura 3) mas não entre os fungos.
Como microrganismos heterotróficos, poderia se esperar que as bactérias e os fungos
produtores de fosfatases respondessem a uma fonte de C e energia e aos outros nutrientes
adicionados ou existentes no solo, em particular ao fósforo (HIGASHIDA e TAKAO, 1986).
Portanto, independentemente de sua habilidade de secretar essas enzimas que seria regulada
pelos teores de fosfato disponível, reprimindo ou desreprimindo sua atividade (NAHAS et al.,
1982), a comunidade microbiana produtora de fosfatases tenderia a aumentar como resposta
à adição de fertilizantes. Contudo, o efeito da fonte de fósforo ocorreu apenas sobre as
bactérias produtoras da fosfatase alcalina cujas populações foram maiores nos tratamentos
com superfosfato e controle que o tratamento fosfato natural, e para os fungos, de modo
inverso, maior número foi encontrado na ausência que na presença de adubação fosfatada.
Respostas à adubação fosfatada nem sempre têm sido coerentes, principalmente com relação
aos fungos.
KANAZAWA et al. (1988) obtiveram contagem menor de bactérias totais e maior de fungos que
o controle em solo adubado com 12 a 300 kg.ha-1.ano-1 de fertilizante fosfatado. Aumento
das populações de fungos também foi obtida por SAIVE et al. (1972). LIMA et al. (1996)
verificaram aumento das populações de bactérias mas não das de fungos, corroborando os
resultados obtidos neste trabalho, pela aplicação de 0 a 800 kg.ha-1 de P2O5 em cultura de
tomateiro.
A literatura tem apontado o efeito das plantas na variação da contagem de bactérias e grupos
fisiológicos bacterianos na rizosfera e solo não rizosférico de plantas (MILLER et al., 1989).
Tem sido assinalado que essa variação está relacionada à secreção de compostos químicos na
rizosfera e à idade das plantas (ROVIRA e MCDOUGALL, 1967; MERCKX et al., 1987). Fora do
âmbito da rizosfera, os relatos da literatura com referência ao efeito do solo cultivado sobre os
microrganismos são bastante genéricos e escassos. Por ser uma planta fixadora de N2
atmosférico enriquecendo o ambiente, o guandu deveria propiciar maior crescimento
microbiano, contudo, de modo geral, as populações de bactérias e fungos produtores de
fosfatases diminuíram na presença dessa cultura quando se comparou com a de braquiária ou
controle, sem planta. Nessa situação, pode-se depreender que o fator limitante para
desenvolvimento microbiano foi o fósforo e não o nitrogênio. Efeito favorável da braquiária foi
obtido com o aumento do número de bactérias solubilizadoras de fosfato de rocha (BARROTI e
NAHAS, 2000), confirmando os resultados deste trabalho. Alem disso, os fungos produtores de
fosfatases tiveram aumento das populações no solo não cultivado quando se comparou com
os demais tratamentos. O maior enraizamento da braquiária pode ter favorecido o
crescimento das bactérias. Por outro lado, a produção de metabólitos como o ácido psicídico,
composto fenólico ausente em outras plantas como soja e sorgo (AE et al., 1990), pode ter
influenciado de algum modo o crescimento microbiano.
O efeito da calagem foi verificado apenas para as bactérias e fungos produtores da fosfatase
ácida. Enquanto as populações de fungos com atividade fosfatásica diminuíram por efeito da
calagem, as das bactérias aumentaram. Estes resultados estão de acordo com a análise de
correlação que foi significativa entre o índice de pH (P < 0,05) e o número de bactérias
produtoras da fosfatase alcalina (r = 0,49*) e da fosfatase ácida (r = 0,51*) (Figura 3),
revelando que um aumento do valor do pH devido à calagem elevaria as populações de
bactérias produtoras dessas enzimas. Os fungos apresentaram correlação não significativa. De
acordo com estes resultados, IVARSON (1977) obteve aumento no número de bactérias com o
aumento do pH, em decorrência de calagem, mas diminuição da contagem de fungos.
HIGASHIDA e TAKAO (1986) obtiveram também correlação positiva e consideraram que o pH do
solo é um fator que controla o número de bactérias. FLORES et al. (1988) mostraram que a
produção de fósforo pelas populações mineralizadoras aumentou com o acréscimo do pH nos
solos de savana; no solo de pinho, porém, aumentou até pH 5 e depois diminuiu. A
participação dos fungos foi maior que as bactérias neste processo, diferentemente dos
resultados deste trabalho.
Enquanto as bactérias apresentaram maior freqüência de isolados com atividade da fosfatase
alcalina, para os fungos isso ocorreu com a atividade da fosfatase ácida. Além disso, as
bactérias apresentaram maior atividade que os fungos para as duas enzimas (Figura 1),
confirmando JONER e JAKOBSEN (1995) que mencionaram a fosfatase alcalina como a mais
encontrada nas bactérias. Essa resposta decorre também do fato de que a fosfatase alcalina
apresentou maior atividade em pH acima de 7,0 (NAHAS et al., 1994a), e as bactérias podem
ter sido favorecidas pela seletividade do meio de cultura de BUNT e ROVIRA (1955) que tinha
pH 7,2.
4. CONCLUSÕES
1. Encontrou-se, no solo estudado, número expressivo de bactérias ou de fungos produtores
das fosfatases ácida ou alcalina, constituindo mais de 50% de bactérias ou de fungos totais.
Verificou-se diminuição desses microrganismos no solo cultivado com guandu quando se
comparou com os outros tratamentos.
2. Somente as bactérias e os fungos produtores de fosfatase alcalina foram influenciados pela
adubação fosfatada, aumentando, respectivamente, nas parcelas adubadas com superfosfato
ou controle.
3. Apenas os números de bactérias produtoras de fosfatase ácida aumentaram com a
calagem.
4. Uma porcentagem inferior a 2% do total de microrganismos produtores das fosfatases
apresentou alta atividade enzimática.
AGRADECIMENTOS
À FAPESP pelo auxílio financeiro concedido para a execução desta pesquisa.
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Bragantia
Print ISSN 0006-8705
Bragantia vol.61 no.3 Campinas Sept./Dec. 2002
SOLOS E IRRIGAÇÃO
Micorriza arbuscular e matéria orgânica na
aclimatização de mudas de bananeira, cultivar nanicão1
Arbuscular mycorrhizal and organic matter on the acclimatization of
banana-tree seedlings, cv. Nanicão
Rosa Maria Barbosa MatosI; Eliane Maria Ribeiro da SilvaII; Felipe da Costa BrasilIII,
IV
IAgronomia
- Área Ciência do Solo. E-mail:[email protected]
IIEmbrapa Agrobiologia. Estrada Rio-São Paulo, km 47, Caixa Postal 74505, 23851-970
Seropédica (RJ). E-mail: [email protected]
IIIDoutorando em Agronomia, Área Ciência do Solo, Universidade Federal Rural do Rio de
Janeiro. E-mail: [email protected]
IVCom bolsa de produtividade científica do CNPq
RESUMO
Com o objetivo de avaliar o efeito da inoculação de fungo micorrízico arbuscular na produção
de mudas de qualidade, em sistema de pouco insumo, realizou-se um experimento com
mudas micropropagadas de bananeira, cultivar Nanicão, em casa de vegetação do Centro
Nacional de Pesquisa de Agrobiologia (Seropédica/RJ), em julho de 1998. O delineamento
experimental empregado foi o de blocos ao acaso com quatro repetições, constituindo-se os
tratamentos por três substratos (0, 10% e 20% de matéria orgânica), na presença e ausência
de Glomus clarum. A partir dos 65 dias de aclimatização, as mudas desenvolvidas no
substrato sem matéria orgânica, submetidas a inoculação com G. clarum, apresentaram efeito
positivo significativo da inoculação na altura e no número de folhas. Aos 93 dias, as mudas
infectadas, cultivadas no substrato com 0 e 10% de matéria orgânica, mostraram altura e
diâmetro superior às não-infectadas. Na colheita, aos 95 dias, constatou-se aumento
significativo da massa de folha, pseudocaule e raízes secas, bem como do conteúdo total de
fósforo (P) das mudas infectadas em relação às não-infectadas com G. clarum. A avaliação da
razão de eficiência radicular mostrou que as mudas dos substratos sem matéria orgânica e
com 10%, infectadas com G. clarum, apresentaram maior razão do que as não-infectadas. De
maneira geral, a presença de matéria orgânica no substrato proporcionou efeito positivo no
desenvolvimento das mudas de bananeira 'Nanicão'.
Palavras-chave: fungo micorrízico arbuscular, micropropagação, Glomus clarum, Musa spp.
ABSTRACT
With the objective of evaluating the inoculation effect of arbuscular mycorrhizal fungus on the
development of good-quality banana seedlings, cv. Nanicão, under a low-input system, a
greenhouse experiment was done at Seropédica, State of Rio de Janeiro, Brazil, in the
National Center of Agrobiology Research, in 1998. The experimental design was a randomized
block, with four repetitions. The treatments consisted of growing micropropagated seedlings in
three substrata with 0, 10 and 20% of organic matter, in the presence or absence of the
fungus Glomus clarum. The results showed a significant positive effect of the inoculation on
seedling height and number of leaves, 65 days after acclimatization. At 93 days, this positive
effect was shown also by the pseudostem diameter. After harvest, the seedlings inoculated
with G. clarum showed a significant increase in leaf, pseudostem and root dry matter, as well
as total phosphorus content and radicular ratio efficiency in comparison to non-inoculated
seedlings. As a rule, the addition of organic matter to the substratum led to an increase in the
development of banana seedlings, cv. Nanicão, even in the absence of G. clarum.
Key words: arbuscular mycorrhizal fungi, micropropagation, Glomus clarum, Musa spp.
1. INTRODUÇÃO
O Brasil é o maior produtor de banana da América do Sul, contribuindo com 37% na produção
do continente (FAO, 1997). De modo geral, os cultivos seguem os padrões tradicionais, com
baixos índices de capitalização e tecnologia, na maioria dos Estados brasileiros. Nos Estados
de São Paulo, Santa Catarina e nos perímetros irrigados do Nordeste tem-se observado o uso
de diferentes tecnologias que propiciam produção maior e de melhor qualidade (SOUZA e
TORRES-FILHO, 1997).
Nos últimos anos, a propagação da bananeira por meio da cultura de ápices caulinares in vitro
tem possibilitado a produção de mudas sadias, em número mais elevado que os métodos
convencionais (SOUZA et al., 1994). O desenvolvimento desta técnica para micropropagação
do gênero Musa tem recebido considerável atenção nos últimos quinze anos e já se encontra
bem estabelecida (CRONAUER e KRIKORIAN, 1984).
No emprego de mudas micropropagadas existe a necessidade de um período de aclimatização,
em viveiro, para que as mudas adquiram condições de serem levadas ao campo. Nessa etapa,
que se processa em situações controladas, utiliza-se substrato desinfestado, sendo de grande
relevância a introdução de fungo micorrízico arbuscular (FMA). Os efeitos nutricionais são os
mais evidentes e consistentes daqueles atribuídos às micorrizas, estando diretamente
relacionados ao crescimento e à produção de plantas. Esse fato se deve, entre outros, a uma
geometria mais favorável das hifas em relação às raízes da planta, à cinética de absorção de
água e nutrientes diferentes e a alterações químicas na área de rizosfera/hifosfera que
possibilitam maior e melhor distribuição da área de absorção (BOLAN, 1991). Deve-se
considerar, contudo, que as espécies e cultivares podem diferir em seus requerimentos
nutricionais devido, basicamente, a diferenças nas taxas de crescimento e na habilidade de
captar e utilizar o fósforo (P) do solo (BARROW, 1977).
Pesquisas com diferentes culturas têm mostrado a importância do emprego de FMAs na
produção de mudas micropropagadas (NIEMI e VESTBERG, 1992; LOVATO et al., 1994). Na
otimização deste processo considera-se, como fator de grande relevância, a composição do
substrato. Diferentes estudos (SOUZA et al., 1987; VERMA e ARYA, 1998) demonstram a
importância do esterco na composição de substratos para a produção de mudas. SOUZA et al.
(1989) verificaram, em mudas de café, que a presença de esterco de curral no substrato
proporcionou a obtenção de maiores respostas para todas as características de crescimento
avaliadas, não alterando a colonização das raízes por FMA.
Neste trabalho, objetivou-se avaliar os efeitos do FMA na aclimatização de bananeiras
micropropagadas, em substratos com três níveis de matéria orgânica, visando à produção de
mudas de qualidade em sistemas de baixo insumo.
2. MATERIAL E MÉTODOS
A partir de mudas micropropagadas de bananeira, cv. Nanicão, instalou-se um experimento
em casa de vegetação da Embrapa Agrobiologia, no município de Seropédica (RJ), em julho de
1998, com duração de três meses. O delineamento experimental adotado foi o de blocos ao
acaso com quatro repetições e quatro plantas por parcela, constituindo-se os tratamentos por
três níveis de matéria orgânica (0, 10%, e 20 % de esterco de gado curtido), na presença e
ausência do FMA Glomus clarum.
O substrato básico constituiu-se de uma mistura de solo Argissolo Vermelho-Amarelo e areia
de rio lavada, na proporção de 2:1 (v:v), denominando-se esta mistura substrato 1. Os
substratos 2 e 3 foram constituídos pelo substrato 1 acrescido, respectivamente, de 10% e
20% de matéria orgânica, composta de esterco de gado curtido. Procedeu-se, em seguida, as
determinações químicas dos substratos e da matéria orgânica (EMBRAPA, 1979) e a análise
granulométrica dos substratos (EMBRAPA, 1997; RAVELLI-NETO et al., 1994) - Quadros 1 e 2.
Com base na análise química realizou-se a adubação do substrato com 0% de matéria
orgânica, utilizando-se superfosfato simples (50 mg.kg-1) e cloreto de potássio (25 mg.kg-1).
Para a neutralização do Al usou-se calcário dolomítico (500 mg.kg-1). Após a homogeneização
do solo com os fertilizantes, realizaram-se as determinações químicas do substrato; os dados
são apresentados no quadro 1. Os substratos foram desinfestados com brometo de metila, de
acordo com recomendações do fabricante, empregando-se como recipientes baldes de plástico
branco, com capacidade de 10 litros.
No tratamento com FMA empregaram-se 140 esporos de G. clarum por planta, sendo este
inóculo proveniente da coleção de cultura da Embrapa Agrobiologia. Para a reposição de
microrganismos e da flora, eliminados pela desinfestação do substrato, preparou-se um
filtrado com base em 2 kg de solo não brometado, ao qual se acrescentou 2,5 L de água. Essa
mistura foi passada em peneira de 0,053 µm e deixada em repouso para decantação. Após a
finalização desse processo, realizaram-se duas filtragens em papel-filtro quantitativo
(filtragem rápida - 50 s). O filtrado resultante foi elevado a 2 L, aplicando-se, em todos os
vasos, uma razão de 20 mL.
Avaliaram-se as mudas aos 32, 65 e 93 dias após o plantio, verificando-se a altura da planta,
o diâmetro do pseudocaule à altura do colo e o número de folhas ativas. Na colheita, aos 95
dias de aclimatização, as plantas amostradas foram separadas em folhas, pseudocaule e
sistema radicular. As folhas e pseudocaule foram colocadas em estufa a 65oC, até a obtenção
de massa seca constante, quando se realizou a pesagem. As raízes foram lavadas e separadas
do substrato, sendo seus eixos recuperados em peneiras de 2 mm. Os eixos radiculares foram
digitalizados em scanner de mesa, com uma resolução de 100 dpi e quantização de 256 tons
de cinza. As imagens obtidas foram analisadas com o auxílio do software SIARCS 3.0 (JORGE,
1996) sendo quantificadas a área superficial radicular e o comprimento radicular total. A
seguir, separou-se 0,4 g de raízes finas para determinar a porcentagem de colonização
micorrízica, sendo usado, para o clareamento e a coloração de raízes, o método de KOSKE e
GEMMA (1989). As raízes restantes foram colocadas na estufa para secagem, pesando-as
consecutivamente até a obtenção de uma massa constante. A partir destas quantificações
calcularam-se os valores de área e comprimento radicular específico (cm2.g-1 e mg-1).
Na parte aérea e nas raízes secas em estufa determinou-se o conteúdo total de P por digestão
nitro-perclórica e dosagem colorimétrica pelo molibdato de amônio (BATAGLIA et al., 1983),
calculando-se, a partir desse dado, a razão de eficiência radicular (conteúdo total de P na
planta/área radicular).
Os dados obtidos foram analisados pelo programa MSTAT-C, sendo a comparação das médias
feita pelo teste de Tukey a 5%. Os dados referentes ao número de folhas e colonização
micorrízica foram transformados para se ajustarem à distribuição normal, sendo o primeiro
em raiz quadrada de (x + 0,5) e o segundo em arco-seno da raiz quadrada da porcentagem.
Em relação ao substrato, embora seja um fator quantitativo, optou-se, para sua avaliação,
pela análise da variância com teste de médias.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Aos 65 dias de aclimatização, verificou-se que as mudas com G. clarum, no substrato sem
matéria orgânica, apresentaram altura superior ao controle sem fungo (Quadro 3). Resposta
similar foi observada, aos 93 dias, no substrato com 10% de matéria orgânica. Comparandose os substrato, dentro do tratamento com FMA, verificou-se que as mudas com 10% de
matéria orgânica mostravam altura superior àquelas sem matéria orgânica, desde a primeira
avaliação, aos 32 dias. Contudo, somente aos 65 dias, as mudas do substrato com 20% de
matéria orgânica apresentaram altura superior àquelas sem matéria orgânica. No tratamento
sem FMA, observou-se, a partir dos 65 dias, maior altura nas mudas cultivadas com matéria
orgânica (Quadro 3). Na avaliação do diâmetro à altura do colo, verificou-se, aos 93 dias, que
as mudas com FMA foram superiores às sem FMA, nos substratos com 0 e 10% de matéria
orgânica (Quadro 3). Entretanto, considerando-se os substratos, notou-se, a partir dos 65
dias, maior diâmetro nas mudas com matéria orgânica, independentemente da presença ou
ausência do FMA. No número de folhas ativas observou-se resposta idêntica, desde a primeira
avaliação, aos 32 dias. Aos 93 dias, contudo, no tratamento com FMA, não se verificaram
diferenças entre os substratos com 0% e 10% de matéria orgânica. Os dados mostraram,
ainda, interação entre os substratos e os tratamentos com e sem FMA, verificando-se, a partir
dos 65 dias, maior número de folhas nas mudas infectadas com FMA, cultivadas no substrato
sem matéria orgânica (Quadro 3).
Pode-se observar que aos 65 dias, essas três variáveis apresentaram comportamento similar,
nos três substratos empregados. Esse fato pode refletir um estádio de maior desenvolvimento
das mudas que possibilitaria, assim, maior colonização das raízes pelo FMA, estando essas
condições associadas a uma adaptação às condições edafoclimáticas experimentais e à
instalação de uma simbiose eficiente. Cabe assinalar aumento considerável da colonização
micorrízica, bem como a presença de diferenças significativas entre os tratamentos, com e
sem FMA, a partir dessa época.
Diferentes estudos (SOUZA et al., 1987; SOUSA, 1994; VERMA e ARYA, 1998) têm mostrado a
importância do esterco na composição de substratos para a produção de mudas. Entretanto,
quando se emprega inóculo de fungo micorrízico deve-se avaliar, com mais atenção, a
quantidade e o tipo de material empregado como adubo orgânico. SOUZA et al. (1989)
verificaram que a presença de esterco de curral no substrato proporcionou maior
desenvolvimento das mudas de café, não sendo alterada a colonização micorrízica das raízes.
De acordo com ALMEIDA et al. (1988) a composição química do esterco é variável, devendo ser
considerada na interpretação dos resultados experimentais.
Pela análise dos substratos pode-se observar que a adição de esterco induziu alterações nas
propriedades químicas e físicas dos substratos, que podem justificar as respostas positivas
encontradas nas variáveis de crescimento avaliadas. Deve-se considerar, contudo, que o
emprego do G. clarum constituiu um fator adicional importante para maior desenvolvimento
das mudas. Segundo MARSCHNER e DELL (1994), os fungos micorrízicos possibilitam um maior
crescimento das plantas, basicamente, pelo aumento da absorção de nutrientes.
Na colheita, aos 95 dias, constataram-se diferenças na massa de folha e pseudocaule secos
das mudas entre os três substratos, sendo os maiores valores obtidos com 20% de matéria
orgânica (Quadro 4). Quanto à massa de raízes secas, verificou-se que as mudas cultivadas
com matéria orgânica mostraram valores 7,6 vezes superiores aos daquelas sem esse adubo.
Considerando-se os tratamentos com e sem FMA, observou-se que as mudas infectadas foram
superiores às não-infectadas, em massa de folha, pseudocaule e raízes secas,
independentemente do substrato empregado (Quadro 4).
WEBER e AMORIM (1994) verificaram resposta similar em mudas de mamoeiro infectadas com
FMAs, as quais apresentaram, aos 120 dias após o transplantio, maior produção de matéria
seca do que as não-infectadas. VERMA e ARYA (1998), trabalhando com matéria orgânica e
fungos micorrízicos na aclimatização de mudas micropropagadas de bambu, observaram
aumento significativo na altura e na biomassa seca das plantas.
A área e o comprimento radicular específico das mudas cultivadas em substrato sem matéria
orgânica foram significativamente maiores do que com esse adubo. Por outro lado, essas
variáveis não foram influenciadas pela presença e ausência de FMA (Quadro 4). A análise
dessas características é importante para avaliar o potencial de crescimento de raízes finas
visando à maior absorção de nutrientes. Estudos desenvolvidos por GAHOONIA e NIELSEN
(1998) mostraram forte evidência da participação substancial das raízes finas na absorção de
fósforo do solo.
A análise do conteúdo total de P das plantas revelou diferenças entre os três substratos, nos
tratamentos com e sem FMA; o substrato com 20% de matéria orgânica apresentou os
maiores valores. Observou-se, ainda, que o conteúdo de P foi maior nas mudas infectadas que
nas não-infectadas, nos três substratos estudados (Quadro 5). Considerando-se a eficiência
de absorção, no tratamento com FMA, as mudas dos substratos com matéria orgânica
apresentaram uma razão de eficiência radicular maior que aquelas sem esse adubo. Por outro
lado, no tratamento sem FMA verificou-se uma relação direta da razão de eficiência com os
níveis de matéria orgânica, ocorrendo os maiores valores no tratamento com 20% de matéria
orgânica. Comparando-se a presença ou a ausência de micorriza, observou-se que nos
substratos com 0% e 10% de matéria orgânica, as mudas com FMA foram superiores às sem
FMA, ao passo que com 20% não houve diferença (Quadro 5).
MARSCHNER (1995) considerou a morfologia da raiz como o fator mais importante na eficiência
de absorção de P. No entanto, CLARKSON (1985) assinalou que a absorção de P é regulada por
mecanismos de feedback, que podem operar ao nível de planta como um todo ou ao nível
celular. Pesquisas desenvolvidas por PEARSON e JAKOBSEN (1993) evidenciaram a influência do
fungo micorrízico na absorção desse elemento, assim como a variação desse efeito entre as
espécies fúngicas.
No tratamento com FMA, a colonização micorrízica, avaliada a partir da porcentagem de raízes
colonizadas, mostrou diminuição acentuada no tratamento com adição de matéria orgânica,
independentemente da quantidade adicionada (Quadro 5). SOUZA et al. (1991) não
observaram alteração na colonização das raízes de mudas de cafeeiro, na presença de matéria
orgânica no substrato (30% em volume), enquanto VERMA e ARYA (1998) citaram aumento da
colonização com o uso de matéria orgânica (25% em volume) em mudas de bambu.
4. CONCLUSÕES
1. A inoculação com G. clarum propiciou maior crescimento e maior número de folhas nas
mudas de bananeira cultivadas no substrato sem matéria orgânica, a partir dos 65 dias de
aclimatização.
2. As mudas infectadas com G. clarum apresentaram, nos três substratos estudados,
conteúdo total de P superior às não-infectadas.
3. O substrato com matéria orgânica possibilitou maior desenvolvimento das mudas de
bananeira, cv. Nanicão, independentemente da presença do fungo micorrízico G. clarum.
4. A adição de matéria orgânica ao substrato acarretou diminuição acentuada na colonização
das raízes por G. clarum.
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Micorriza Arbuscular e Matéria Orgânica na Aclimatização de Mudas de Bananeira
277
MICORRIZA ARBUSCULAR E MATÉRIA ORGÂNICA NA ACLIMATIZAÇÃO
DE MUDAS DE BANANEIRA, CULTIVAR NANICÃO(1)
ROSA MARIA BARBOSA MATOS(2); ELIANE MARIA RIBEIRO DA SILVA(3);
FELIPE DA COSTA BRASIL(4, 5)
RESUMO
Com o objetivo de avaliar o efeito da inoculação de fungo micorrízico arbuscular na produção
de mudas de qualidade, em sistema de pouco insumo, realizou-se um experimento com mudas
micropropagadas de bananeira, cultivar Nanicão, em casa de vegetação do Centro Nacional de
Pesquisa de Agrobiologia (Seropédica/RJ), em julho de 1998. O delineamento experimental empregado foi o de blocos ao acaso com quatro repetições, constituindo-se os tratamentos por três
substratos (0, 10% e 20% de matéria orgânica), na presença e ausência de Glomus clarum. A partir
dos 65 dias de aclimatização, as mudas desenvolvidas no substrato sem matéria orgânica, submetidas a inoculação com G. clarum, apresentaram efeito positivo significativo da inoculação na altura
e no número de folhas. Aos 93 dias, as mudas infectadas, cultivadas no substrato com 0 e 10% de
matéria orgânica, mostraram altura e diâmetro superior às não-infectadas. Na colheita, aos 95 dias,
constatou-se aumento significativo da massa de folha, pseudocaule e raízes secas, bem como do
conteúdo total de fósforo (P) das mudas infectadas em relação às não-infectadas com G. clarum. A
avaliação da razão de eficiência radicular mostrou que as mudas dos substratos sem matéria orgânica e com 10%, infectadas com G. clarum, apresentaram maior razão do que as não-infectadas. De
maneira geral, a presença de matéria orgânica no substrato proporcionou efeito positivo no desenvolvimento das mudas de bananeira ‘Nanicão’.
Palavras-chave: fungo micorrízico arbuscular, micropropagação, Glomus clarum, Musa spp.
ABSTRACT
ARBUSCULAR MYCORRHIZAL AND ORGANIC MATTER ON THE ACCLIMATIZATION
OF BANANA-TREE SEEDLINGS, CV. NANICÃO
With the objective of evaluating the inoculation effect of arbuscular mycorrhizal fungus on the
development of good-quality banana seedlings, cv. Nanicão, under a low-input system, a greenhouse
experiment was done at Seropédica, State of Rio de Janeiro, Brazil, in the National Center of
Agrobiology Research, in 1998. The experimental design was a randomized block, with four
repetitions. The treatments consisted of growing micropropagated seedlings in three substrata with
0, 10 and 20% of organic matter, in the presence or absence of the fungus Glomus clarum. The results
showed a significant positive effect of the inoculation on seedling height and number of leaves, 65
days after acclimatization. At 93 days, this positive effect was shown also by the pseudostem
diameter. After harvest, the seedlings inoculated with G. clarum showed a significant increase in
leaf, pseudostem and root dry matter, as well as total phosphorus content and radicular ratio
efficiency in comparison to non-inoculated seedlings. As a rule, the addition of organic matter to
the substratum led to an increase in the development of banana seedlings, cv. Nanicão, even in the
absence of G. clarum.
Key words: arbuscular mycorrhizal fungi, micropropagation, Glomus clarum, Musa spp.
(1) Extraído da tese de doutorado da primeira autora,apresentada à Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. Recebido para
publicação em 11 de janeiro de 2002 e aceito em 17 de setembro de 2002.
(2) Agronomia – Área Ciência do Solo. E-mail:[email protected]
(3) Embrapa Agrobiologia. Estrada Rio-São Paulo, km 47, Caixa Postal 74505, 23851-970 Seropédica (RJ). E-mail: [email protected]
(4) Doutorando em Agronomia, Área Ciência do Solo, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. E-mail: [email protected]
(5) Com bolsa de produtividade científica do CNPq.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 277-283, 2002
R.M.B. MATOS et al.
278
1. INTRODUÇÃO
O Brasil é o maior produtor de banana da
América do Sul, contribuindo com 37% na produção
do continente (FAO, 1997). De modo geral, os cultivos
seguem os padrões tradicionais, com baixos índices
de capitalização e tecnologia, na maioria dos Estados
brasileiros. Nos Estados de São Paulo, Santa Catarina
e nos perímetros irrigados do Nordeste tem-se
observado o uso de diferentes tecnologias que
propiciam produção maior e de melhor qualidade
(SOUZA e TORRES-FILHO, 1997).
Nos últimos anos, a propagação da bananeira por
meio da cultura de ápices caulinares in vitro tem
possibilitado a produção de mudas sadias, em número
mais elevado que os métodos convencionais (SOUZA et
al., 1994). O desenvolvimento desta técnica para
micropropagação do gênero Musa tem recebido
considerável atenção nos últimos quinze anos e já se
encontra bem estabelecida (CRONAUER e KRIKORIAN, 1984).
No emprego de mudas micropropagadas existe
a necessidade de um período de aclimatização, em
viveiro, para que as mudas adquiram condições de
serem levadas ao campo. Nessa etapa, que se
processa em situações controladas, utiliza-se
substrato desinfestado, sendo de grande relevância
a introdução de fungo micorrízico arbuscular (FMA).
Os efeitos nutricionais são os mais evidentes e
consistentes daqueles atribuídos às micorrizas,
estando diretamente relacionados ao crescimento e
à produção de plantas. Esse fato se deve, entre outros,
a uma geometria mais favorável das hifas em relação
às raízes da planta, à cinética de absorção de água e
nutrientes diferentes e a alterações químicas na área
de rizosfera/hifosfera que possibilitam maior e
melhor distribuição da área de absorção (BOLAN,
1991). Deve-se considerar, contudo, que as espécies
e cultivares podem diferir em seus requerimentos
nutricionais devido, basicamente, a diferenças nas
taxas de crescimento e na habilidade de captar e
utilizar o fósforo (P) do solo (BARROW, 1977).
Pesquisas com diferentes culturas têm mostrado
a importância do emprego de FMAs na produção
de mudas micropropagadas (NIEMI e VESTBERG, 1992;
LOVATO et al., 1994). Na otimização deste processo
considera-se, como fator de grande relevância, a
composição do substrato. Diferentes estudos (SOUZA
et al., 1987; VERMA E ARYA, 1998) demonstram a
importância do esterco na composição de substratos
para a produção de mudas. S OUZA et al. (1989)
verificaram, em mudas de café, que a presença de
esterco de curral no substrato proporcionou a
obtenção de maiores respostas para todas as
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 277-283, 2002
características de crescimento avaliadas, não
alterando a colonização das raízes por FMA.
Neste trabalho, objetivou-se avaliar os efeitos do
FMA na aclimatização de bananeiras micropropagadas, em substratos com três níveis de matéria
orgânica, visando à produção de mudas de qualidade
em sistemas de baixo insumo.
2. MATERIAL E MÉTODOS
A partir de mudas micropropagadas de
bananeira, cv. Nanicão, instalou-se um experimento
em casa de vegetação da Embrapa Agrobiologia, no
município de Seropédica (RJ), em julho de 1998, com
duração de três meses. O delineamento experimental
adotado foi o de blocos ao acaso com quatro
repetições e quatro plantas por parcela, constituindose os tratamentos por três níveis de matéria orgânica
(0, 10%, e 20 % de esterco de gado curtido), na
presença e ausência do FMA Glomus clarum.
O substrato básico constituiu-se de uma mistura
de solo Argissolo Vermelho-Amarelo e areia de rio
lavada, na proporção de 2:1 (v:v), denominando-se
esta mistura substrato 1. Os substratos 2 e 3 foram
constituídos pelo substrato 1 acrescido,
respectivamente, de 10% e 20% de matéria orgânica,
composta de esterco de gado curtido. Procedeu-se,
em seguida, as determinações químicas dos
substratos e da matéria orgânica (EMBRAPA, 1979) e a
análise granulométrica dos substratos (EMBRAPA, 1997;
RAVELLI-NETO et al., 1994) - Quadros 1 e 2. Com base
na análise química realizou-se a adubação do
substrato com 0% de matéria orgânica, utilizando-se
superfosfato simples (50 mg.kg-1) e cloreto de potássio
(25 mg.kg-1). Para a neutralização do Al usou-se
calcário dolomítico (500 mg.kg -1 ). Após a
homogeneização do solo com os fertilizantes,
realizaram-se as determinações químicas do
substrato; os dados são apresentados no quadro 1.
Os substratos foram desinfestados com brometo de
metila, de acordo com recomendações do fabricante,
empregando-se como recipientes baldes de plástico
branco, com capacidade de 10 litros.
No tratamento com FMA empregaram-se 140
esporos de G. clarum por planta, sendo este inóculo
proveniente da coleção de cultura da Embrapa
Agrobiologia. Para a reposição de microrganismos e
da flora, eliminados pela desinfestação do substrato,
preparou-se um filtrado com base em 2 kg de solo
não brometado, ao qual se acrescentou 2,5 L de água.
Essa mistura foi passada em peneira de 0,053 µm e
deixada em repouso para decantação. Após a
finalização desse processo, realizaram-se duas
Micorriza Arbuscular e Matéria Orgânica na Aclimatização de Mudas de Bananeira
279
Quadro 1. Análise química dos substratos com 0, 10 e 20 % de matéria orgânica (estrume de curral curtido)
Substrato
pH (H2O)
0%
10%
20%
Matéria orgânica
Al
5,4
5,7
6,5
8,4
0,0
0,0
0,0
0,0
Ca
mmolc.dm-3
20
22
28
48
Mg
P
K
mg.kg-1
9
18
18
62
7
24
37
375
63
450
704
5049
Quadro 2. Análise granulométrica dos substratos com 0%, 10% e 20 % de matéria orgânica (estrume de curral curtido)
Substrato
0%
10%
20%
Areia
grossa
65
65
63
Areia
fina
%
9
10
10
Argila
total
Grau de
floculação
Densidade
real
22
22
23
9
13
17
2,51
2,49
2,52
filtragens em papel-filtro quantitativo (filtragem
rápida - 50 s). O filtrado resultante foi elevado a 2 L,
aplicando-se, em todos os vasos, uma razão de 20 mL.
Avaliaram-se as mudas aos 32, 65 e 93 dias após
o plantio, verificando-se a altura da planta, o
diâmetro do pseudocaule à altura do colo e o número
de folhas ativas. Na colheita, aos 95 dias de
aclimatização, as plantas amostradas foram
separadas em folhas, pseudocaule e sistema
radicular. As folhas e pseudocaule foram colocadas
em estufa a 65 oC, até a obtenção de massa seca
constante, quando se realizou a pesagem. As raízes
foram lavadas e separadas do substrato, sendo seus
eixos recuperados em peneiras de 2 mm. Os eixos
radiculares foram digitalizados em scanner de mesa,
com uma resolução de 100 dpi e quantização de 256
tons de cinza. As imagens obtidas foram analisadas
com o auxílio do software SIARCS 3.0 (JORGE, 1996)
sendo quantificadas a área superficial radicular e o
comprimento radicular total. A seguir, separou-se 0,4
g de raízes finas para determinar a porcentagem de
colonização micorrízica, sendo usado, para o
clareamento e a coloração de raízes, o método de
KOSKE e GEMMA (1989). As raízes restantes foram
colocadas na estufa para secagem, pesando-as
consecutivamente até a obtenção de uma massa
constante. A partir destas quantificações calcularamse os valores de área e comprimento radicular
específico (cm2.g-1 e mg-1).
Na parte aérea e nas raízes secas em estufa
determinou-se o conteúdo total de P por digestão
nitro-perclórica e dosagem colorimétrica pelo
molibdato de amônio (B ATAGLIA et al., 1983),
calculando-se, a partir desse dado, a razão de
Condutividade
elétrica
mS.cm-1
0,2
1,2
3,3
eficiência radicular (conteúdo total de P na planta/
área radicular).
Os dados obtidos foram analisados pelo
programa MSTAT-C, sendo a comparação das
médias feita pelo teste de Tukey a 5%. Os dados
referentes ao número de folhas e colonização
micorrízica foram transformados para se ajustarem
à distribuição normal, sendo o primeiro em raiz
quadrada de (x + 0,5) e o segundo em arco-seno da
raiz quadrada da porcentagem. Em relação ao
substrato, embora seja um fator quantitativo, optouse, para sua avaliação, pela análise da variância com
teste de médias.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Aos 65 dias de aclimatização, verificou-se que as
mudas com G. clarum, no substrato sem matéria
orgânica, apresentaram altura superior ao controle
sem fungo (Quadro 3). Resposta similar foi
observada, aos 93 dias, no substrato com 10% de
matéria orgânica. Comparando-se os substrato,
dentro do tratamento com FMA, verificou-se que as
mudas com 10% de matéria orgânica mostravam
altura superior àquelas sem matéria orgânica, desde
a primeira avaliação, aos 32 dias. Contudo, somente
aos 65 dias, as mudas do substrato com 20% de
matéria orgânica apresentaram altura superior
àquelas sem matéria orgânica. No tratamento sem
FMA, observou-se, a partir dos 65 dias, maior altura
nas mudas cultivadas com matéria orgânica (Quadro
3). Na avaliação do diâmetro à altura do colo,
verificou-se, aos 93 dias, que as mudas com FMA
foram superiores às sem FMA, nos substratos com 0
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 277-283, 2002
R.M.B. MATOS et al.
280
Quadro 3. Altura, diâmetro à altura do colo e número de folhas ativas de bananeiras ‘Nanicão’, com e sem Glomus clarum,
em substratos com três níveis de matéria orgânica, em três épocas de avaliação, sob condições de casa de vegetação
Substrato
Altura
Com FMA
Sem FMA
cm
0%
10%
20%
2,27 Ba
5,11 Aa
4,42 ABa
2,60 Aa
4,74 Aa
4,93 Aa
0%
10%
20%
6,00 Ba
18,10 Aa
16,22 Aa
3,67 Bb
16,13 Aa
18,33 Aa
0%
10%
20%
CV (%)
11,78 Ba
28,77 Aa
30,87 Aa
7,10
4,68 Cb
23,03 Bb
30,69 Aa
Diâmetro
Com FMA
Sem FMA
32 dias
0,55 Aa
0,81 Aa
0,76 Aa
65 dias
0,86 Ba
2,21 Aa
2,11 Aa
93 dias
1,37 Ca
3,19 Ba
3,63 Aa
5,39
No de folhas
Com FMA
Sem FMA
folhas.pl-1
0,61 Aa
0,77 Aa
0,82 Aa
3,94 Ba
5,38 Aa
5,75 Aa
4,31 Ba
5,38 Aa
6,31 Aa
0,79 Ba
2,00 Aa
2,18 Aa
7,00 Ba
9,75 Aa
9,38 Aa
5,75 Bb
9,56 Aa
10,00 Aa
0,85 Cb
2,72 Bb
3,59 Aa
8,56 Ba
8,88 ABa
10,13 Aa
5,92
5,88 Bb
8,69 Aa
9,94 Aa
Médias seguidas por letras diferentes, maiúsculas na coluna e minúsculas na linha, dentro do mesmo fator, diferem
pelo teste de Tukey ao nível de 5%.
e 10% de matéria orgânica (Quadro 3). Entretanto,
considerando-se os substratos, notou-se, a partir dos
65 dias, maior diâmetro nas mudas com matéria
orgânica, independentemente da presença ou
ausência do FMA. No número de folhas ativas
observou-se resposta idêntica, desde a primeira
avaliação, aos 32 dias. Aos 93 dias, contudo, no
tratamento com FMA, não se verificaram diferenças
entre os substratos com 0% e 10% de matéria
orgânica. Os dados mostraram, ainda, interação entre
os substratos e os tratamentos com e sem FMA,
verificando-se, a partir dos 65 dias, maior número
de folhas nas mudas infectadas com FMA, cultivadas
no substrato sem matéria orgânica (Quadro 3).
Pode-se observar que aos 65 dias, essas três
variáveis apresentaram comportamento similar, nos
três substratos empregados. Esse fato pode refletir
um estádio de maior desenvolvimento das mudas
que possibilitaria, assim, maior colonização das
raízes pelo FMA, estando essas condições associadas
a uma adaptação às condições edafoclimáticas
experimentais e à instalação de uma simbiose
eficiente. Cabe assinalar aumento considerável da
colonização micorrízica, bem como a presença de
diferenças significativas entre os tratamentos, com e
sem FMA, a partir dessa época.
Diferentes estudos (SOUZA et al., 1987; SOUSA, 1994;
VERMA e ARYA, 1998) têm mostrado a importância do
esterco na composição de substratos para a produção
de mudas. Entretanto, quando se emprega inóculo
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 277-283, 2002
de fungo micorrízico deve-se avaliar, com mais
atenção, a quantidade e o tipo de material empregado
como adubo orgânico. SOUZA et al. (1989) verificaram
que a presença de esterco de curral no substrato
proporcionou maior desenvolvimento das mudas de
café, não sendo alterada a colonização micorrízica
das raízes. De acordo com A LMEIDA et al. (1988) a
composição química do esterco é variável,
devendo ser considerada na interpretação dos
resultados experimentais.
Pela análise dos substratos pode-se observar que
a adição de esterco induziu alterações nas
propriedades químicas e físicas dos substratos, que
podem justificar as respostas positivas encontradas
nas variáveis de crescimento avaliadas. Deve-se
considerar, contudo, que o emprego do G. clarum
constituiu um fator adicional importante para maior
desenvolvimento das mudas. Segundo MARSCHNER e
DELL (1994), os fungos micorrízicos possibilitam um
maior crescimento das plantas, basicamente, pelo
aumento da absorção de nutrientes.
Na colheita, aos 95 dias, constataram-se diferenças
na massa de folha e pseudocaule secos das mudas
entre os três substratos, sendo os maiores valores
obtidos com 20% de matéria orgânica (Quadro 4).
Quanto à massa de raízes secas, verificou-se que as
mudas cultivadas com matéria orgânica mostraram
valores 7,6 vezes superiores aos daquelas sem esse
adubo. Considerando-se os tratamentos com e sem
FMA, observou-se que as mudas infectadas foram
Micorriza Arbuscular e Matéria Orgânica na Aclimatização de Mudas de Bananeira
281
Quadro 4. Massa de folha, pseudocaule e raízes secas, área e comprimento radicular específico de mudas de bananeira ‘Nanicão’,
em substratos com três níveis de matéria orgânica, com e sem Glomus clarum, na colheita, aos 95 dias de aclimatização
Tratamentos
0%
10%
20%
Com FMA
Sem FMA
CV (%)
Folha
Pseudocaule
Raízes
1,39 C
8,92 B
13,04 A
8,45 A
7,11 B
14,13
g.pl-1
0,48 C
4,39 B
6,52 A
4,13 A
3,46 B
13,24
0,59 B
4,33 A
4,62 A
3,51 A
2,84 B
23,81
Área radicular
específica
cm2.g-1
140,46 A
77,09 B
88,24 B
100,77 A
103,09 A
11,54
Comprimento
radicular específico
m.g-1
8,17 A
3,59 B
3,54 B
5,30 A
4,90 A
16,77
Médias seguidas por letras diferentes na coluna diferem pelo teste Tukey ao nível de 5%.
Quadro 5. Conteúdo total de P na planta, razão de eficiência radicular e porcentagem de colonização micorrízica de
mudas de bananeira ‘Nanicão’, em substratos com três níveis de matéria orgânica, com e sem Glomus clarum, na
colheita, aos 95 dias de aclimatização
Substrato
0%
10%
20%
CV (%)
Fósforo
Razão de eficiência radicular
Com FMA
Sem FMA
mg.pl-1
4,96 Ca
0,59 Cb
32,47 Ba
15,04 Bb,
45,15 Aa
34,80 Ab
Com FMA
Sem FMA
µg P.cm-2
39,10 Ba
21,52 Cb
95,90 Aa
48,81 Bb
103,03 Aa
95,93 Aa
11,02
14,30
Colonização micorrízica
Com FMA
Sem FM
%
61,24 Aa
8,80 Ba
4,23 Ba
0,00 Ab
0,00 Ab
0,00 Ab
34,42
Médias seguidas por letras diferentes, maiúsculas na coluna e minúsculas na linha, dentro do mesmo fator, diferem pelo
teste Tukey ao nível de 5%.
superiores às não-infectadas, em massa de folha,
pseudocaule e raízes secas, independentemente do
substrato empregado (Quadro 4).
W EBER e A MORIM (1994) verificaram resposta
similar em mudas de mamoeiro infectadas com
FMAs, as quais apresentaram, aos 120 dias após o
transplantio, maior produção de matéria seca do que
as não-infectadas. VERMA e ARYA (1998), trabalhando
com matéria orgânica e fungos micorrízicos na
aclimatização de mudas micropropagadas de bambu,
observaram aumento significativo na altura e na
biomassa seca das plantas.
A área e o comprimento radicular específico das
mudas cultivadas em substrato sem matéria orgânica
foram significativamente maiores do que com esse
adubo. Por outro lado, essas variáveis não foram
influenciadas pela presença e ausência de FMA
(Quadro 4). A análise dessas características é
importante para avaliar o potencial de crescimento
de raízes finas visando à maior absorção de nutrientes.
Estudos desenvolvidos por GAHOONIA e NIELSEN (1998)
mostraram forte evidência da participação substancial
das raízes finas na absorção de fósforo do solo.
A análise do conteúdo total de P das plantas
revelou diferenças entre os três substratos, nos
tratamentos com e sem FMA; o substrato com 20%
de matéria orgânica apresentou os maiores valores.
Observou-se, ainda, que o conteúdo de P foi maior
nas mudas infectadas que nas não-infectadas, nos três
substratos estudados (Quadro 5). Considerando-se
a eficiência de absorção, no tratamento com FMA, as
mudas dos substratos com matéria orgânica
apresentaram uma razão de eficiência radicular
maior que aquelas sem esse adubo. Por outro lado,
no tratamento sem FMA verificou-se uma relação
direta da razão de eficiência com os níveis de matéria
orgânica, ocorrendo os maiores valores no tratamento
com 20% de matéria orgânica. Comparando-se a
presença ou a ausência de micorriza, observou-se que
nos substratos com 0% e 10% de matéria orgânica, as
mudas com FMA foram superiores às sem FMA, ao
passo que com 20% não houve diferença (Quadro 5).
MARSCHNER (1995) considerou a morfologia da raiz
como o fator mais importante na eficiência de
absorção de P. No entanto, CLARKSON (1985) assinalou
que a absorção de P é regulada por mecanismos de
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 277-283, 2002
R.M.B. MATOS et al.
282
feedback, que podem operar ao nível de planta como
um todo ou ao nível celular. Pesquisas desenvolvidas
por P EARSON e J AKOBSEN (1993) evidenciaram a
influência do fungo micorrízico na absorção desse
elemento, assim como a variação desse efeito entre
as espécies fúngicas.
No tratamento com FMA, a colonização
micorrízica, avaliada a partir da porcentagem de
raízes colonizadas, mostrou diminuição acentuada
no tratamento com adição de matéria orgânica,
independentemente da quantidade adicionada
(Quadro 5). SOUZA et al. (1991) não observaram
alteração na colonização das raízes de mudas de
cafeeiro, na presença de matéria orgânica no
substrato (30% em volume), enquanto VERMA e
ARYA (1998) citaram aumento da colonização com
o uso de matéria orgânica (25% em volume) em
mudas de bambu.
4. CONCLUSÕES
1. A inoculação com G. clarum propiciou maior
crescimento e maior número de folhas nas mudas de
bananeira cultivadas no substrato sem matéria
orgânica, a partir dos 65 dias de aclimatização.
2. As mudas infectadas com G. clarum
apresentaram, nos três substratos estudados,
conteúdo total de P superior às não-infectadas.
3. O substrato com matéria orgânica possibilitou
maior desenvolvimento das mudas de bananeira, cv.
Nanicão, independentemente da presença do fungo
micorrízico G. clarum.
4. A adição de matéria orgânica ao substrato
acarretou diminuição acentuada na colonização das
raízes por G. clarum.
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Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 277-283, 2002
Bragantia
Print ISSN 0006-8705
Bragantia vol.61 no.3 Campinas Sept./Dec. 2002
ENGENHARIA AGRÍCOLA
Características da pulverização produzida por pontas
Yamaho da série 'D'1
Characteristics of spray produced by Yamaho nozzle 'D' series
Hamilton Humberto RamosI; Tomomassa MatuoII; José Augusto BernardiI; José
Valdemar Gonzalez MazieroI
ICentro
Avançado de Pesquisa Tecnológica do Agronegócio de Engenharia e Automação,
Instituto Agronômico (IAC), Caixa Postal 26, 13201-970 Jundiaí (SP). E-mail:
[email protected]
IIDepartamento de Fitossanidade, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (UNESP), Via
de acesso Prof. Paulo D. Castellane, 14884-000 Jaboticabal (SP)
RESUMO
O presente trabalho tem como objetivo avaliar algumas das características da pulverização
produzida por pontas Yamaho da série 'D'. Avaliaram-se os tamanhos de gotas das pontas D3,
D4, D5, D6 e D8 nas pressões de 703, 1.055, 1.406, 1.758, 2.110, 2.461 e 2.813 kPa (100,
150, 200, 250, 300, 350 e 400 psi), por meio de um equipamento laser marca Malvern,
modelo Mastersizer. Avaliou-se, também, a vazão dessas pontas às pressões de 703, 1.125,
1.406, 1.828, 2.110, 2.532 e 2.813 kPa (100, 160, 200, 260, 300, 360 e 400 psi),
comparando-as com as especificadas pelo fabricante. As gotas produzidas por todas as
pontas, em todas as pressões analisadas, caracterizaram uma pulverização muito fina, o que,
na agricultura, pode potencializar perdas por evaporação e deriva. Para todas as pontas,
exceto para a D8 nas pressões de 1.828, 2.532 e 2.813 kPa, a diferença entre vazão
observada e a especificada pelo fabricante foi superior a 5%. Concluiu-se que as pontas, além
de não possuírem vazão uniforme, podem provocar a contaminação do aplicador e do
ambiente em virtude do espectro de gotas produzido.
Palavras-chave: agrotóxicos, pulverizador, pontas de pulverização.
ABSTRACT
This study evaluated the characteristics of spray produced by Yamaho nozzle tip 'D' series.
The droplet size of nozzle tips D3, D4, D5, D6 and D8 were evaluated at 703, 1.050, 1.406,
1.758, 2.110, 2.461 e 2.813 kPa pressures (100, 200, 250; 350, e 400 psi) by means of laser
equipment, as well as the flow rate of nozzle tip at the pressures of 702, 1.125, 1.406, 1.828,
2.110, 2.532 e 2.813 kPa (100, 160, 200, 260, 300; 360 e 400 psi) which were compared
with values indicated by manufacturer. The droplet produced at all pressures presented a very
fine spray, which in agriculture may promote losses by evaporation and drift. For all nozzle
tips, except D8 in pressures 1.828, 2.532 e 2.813 kPa, the difference between the observed
flow rate indicated by the manufacturer was higher than 5%. The paper demonstrates that the
nozzle tip tested, in spite of not having uniform flow rate, may promote the contamination of
spray operator and environment due to the droplet spectrum produced.
Key words: pesticides, sprayers, spraying nozzle.
1. INTRODUÇÃO
Apesar da evolução verificada nos pulverizadores e em seus componentes, nos últimos anos,
marcadamente pela introdução de dispositivos eletrônicos que proporcionaram a possibilidade
da redução do volume de calda aplicado e o aumento na eficiência da pulverização, a
aplicação de agrotóxicos em alguns setores da agricultura, como a olericultura e a floricultura,
continua sendo realizada de maneira bastante primitiva. Nesses setores, utiliza-se, ainda, o
pulverizador semi-estacionário, equipado com longas mangueiras, cujo tanque permanece fixo
durante a aplicação e o aplicador se desloca com uma lança de pulverização no interior da
cultura. Tal método se caracteriza por utilizar pressões de trabalho e volumes de calda por
área bastante elevados; além do grande desperdício, faz com que o aplicador fique exposto à
calda pulverizada.
Os pulverizadores semi-estacionários são normalmente equipados com ponteiras de dois ou
três bicos, onde são posicionadas as pontas hidráulicas de pulverização do tipo leque. Dentre
as pontas utilizadas, destacam-se as da Yamaho, da série 'D'; verifica-se que, apesar de sua
importância nesse segmento, praticamente não há estudo sobre as características da
pulverização que proporcionam, razão pela qual se elaborou este trabalho.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Para análise, selecionaram-se três pontas de cada um dos modelos D3, D4, D5, D6 e D8, de
jato plano da Yamaho, de um lote de 25 pontas novas, que foram submetidas à análise do
tamanho de gotas e vazão em decorrência da pressão.
A avaliação do tamanho das gotas foi realizada no Laboratório do Departamento de
Fitossanidade da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias da Universidade Estadual
Paulista (UNESP), em Jaboticabal (SP), utilizando-se um equipamento laser da marca Malvern,
modelo Mastersizer. Para análise, as pontas foram posicionadas a aproximadamente 50 cm
acima do laser e a 50 cm do ponto de emissão (posição mais adequada à leitura de gotas
abaixo de 700 µm) e colocadas a trabalhar a pressões entre 703 e 2.813 kPa (100 e 400 psi),
com variação de 352 kPa (50 psi). Durante a avaliação, o bico era movimentado de modo que
o leque interceptasse transversalmente o laser, permitindo a amostragem de toda a área de
pulverização. Cada uma das três pontas de cada modelo foi analisada individualmente e
constituiu uma repetição. À média dos diâmetros medianos volumétricos (DMV)2 para cada
ponta, aplicou-se uma análise de regressão a fim de determinar a equação que fornecesse o
tamanho da gota em função da pressão.
Para possibilitar a classificação da pulverização, avaliaram-se, nas mesmas condições, as
pontas SF11001 a 450 kPa, SF11003 a 300 kPa, SF11006 a 200 kPa e SF8008 a 250 kPa, que
atendem, respectivamente, as exigências como pontas de referência para divisão entre as
classes muito fina/fina, fina/média, média/grossa e grossa/muito grossa (FAO, 1997;
MATTHEWS, 1999).
As avaliações de uniformidade de vazão foram realizadas no Laboratório de Tecnologia de
Aplicação de Agrotóxicos do Centro de Mecanização e Automação Agrícola do Instituto
Agronômico (IAC). Para a análise, cada ponta foi montada em um pulverizador semiestacionário e colocada a trabalhar a pressões de 703; 1.125; 1.406; 1.828,4; 2.110; 2.532 e
2.813 kPa (100, 160, 200, 260, 300, 360 e 400 psi).
Para coleta do volume, após regulagem da pulverização, colocou-se o bico, por três minutos,
dentro de um recipiente com boca estreita e capacidade de 20 litros. Realizaram-se três
amostragens por ponta e os resultados foram transformados em L.min-1. Como as vazões das
pontas da Yamaho são fornecidas para uma única pressão (1.969 kPa ou 280 psi),
considerada ideal (YAMAHO, sd), calcularam-se as vazões para as demais, conforme as
orientações de MATUO (1990) e SPRAYING SYSTEMS CO. (1999), pela fórmula:
em que:
L1: vazão conhecida da ponta na pressão P1 (L.min-1); P1: pressão de trabalho para
proporcionar a vazão L1 (kPa); L 2: vazão desconhecida (L.min-1); P2: pressão de trabalho
(kPa).
Os manômetros utilizados nos ensaios de tamanho de gotas e vazão possuíam escala de 0 a
4.219 kPa (0 a 600 psi) e foram previamente aferidos com manômetro-padrão.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A análise da regressão mostrou que o diâmetro mediano volumétrico (DMV) foi uma função
cúbica da pressão, com r superiores a 0,99, conforme se verifica no quadro 1. Aplicando-se as
equações à faixa de pressão estudada, obtém-se o gráfico da figura 1. Observa-se, para todas
as pontas, uma redução no tamanho das gotas em função do aumento da pressão, conforme
o esperado para pontas hidráulicas de pulverização (MATTHEWS, 1979; MATUO, 1990). Apesar
de não se esperar o cruzamento entre as linhas das pontas D5 e D6, ocorrida próxima a 1.969
kPa (280 psi), os tamanhos de gotas calculados para 2.813 kPa (400 psi) foram 54 e 52 µm
respectivamente. Essa diferença de 2 µm não é significativa para a pulverização agrícola,
portanto não interfere na representatividade das equações. Como o DMV obtido para a ponta
de referência F110/0,48/4,5, que separa as classes muito fina e fina, foi de 129 µm, observase pela figura 1 que todas as pontas, em toda a faixa de pressão estudada, apresentam
pulverização muito fina.
Analisando-se os dados obtidos para a variação do tamanho de gotas em função da
porcentagem do volume pulverizado, para as pressões de 1.758 e 2.110 kPa (250 e 300 psi),
respectivamente, a menor e a maior pressão recomendada pelo fabricante, obtêm-se os
gráficos das figuras 2 e 3. Tais gráficos foram obtidos plotando-se diretamente a média do
tamanho de gotas para cada uma das porcentagens de volume acumulado, por isso as curvas
não apresentam formato regular como na figura 1. Observa-se que, em qualquer das duas
pressões consideradas, pelo menos 90% do volume pulverizado é constituído por gotas
inferiores a 150 µm e 35% por gotas inferiores a 50 µm.
Considerando-se que as gotas com diâmetros inferiores a 150 µm devem ser evitadas pelo
alto potencial de deriva que apresentam (CHRISTOFOLETTI, 1990; ZHU et al., 1994; MATTHEWS,
1999), e que as de diâmetro igual ou inferior a 50 µm não conseguem se depositar,
permanecendo suspensas no ar indefinidamente ou até evaporarem, impossibilitando o
controle de sua deposição (ZHU et al., 1994; OKZAN, 2001), todas as pontas estudadas
possuem elevado risco de perda por evaporação e deriva. Tal fato eleva o risco de
contaminação tanto do aplicador como do ambiente. A perda, entretanto, nesse tipo de
pulverização, pode ser reduzida em função da alta energia cinética, fornecida às gotas pela
pressão e pela corrente de ar em direção ao alvo, criada pelo deslocamento das gotas em alta
velocidade. Mesmo assim, observa-se exposição do aplicador superior a 3 L de calda por hora
de trabalho (RAMOS et al., 2000) e perda superior a 70% do produto aplicado (CHAIM et al.,
1999).
Os resultados das vazões nas diferentes pressões podem ser observados no quadro 2. Os
dados mostram que, exceto para a ponta D8 trabalhando a 1.828; 2.532 e 2.813 kPa (260,
360 e 400 psi respectivamente), a diferença entre as vazões calculadas e observadas
encontraram-se sempre acima de 5%, não atendendo, portanto, ao padrão de uniformidade
proposto por FAO (1997).
4. CONCLUSÃO
As pontas Yamaho da série 'D' analisadas, além de não possuírem vazão uniforme, produzem
espectro de gotas muito fino, o que pode potencializar as perdas de calda por evaporação e
deriva, provocando maior contaminação do aplicador e do ambiente.
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Recebido para publicação em 13 de novembro de 2001 e aceito em 9 de agosto de 2002
Pulverização Produzida por Pontas Yamaho da Série ‘D’
285
ENGENHARIA AGRÍCOLA
CARACTERÍSTICAS DA PULVERIZAÇÃO PRODUZIDA
POR PONTAS YAMAHO DA SÉRIE ‘D’(1)
HAMILTON HUMBERTO RAMOS(2); TOMOMASSA MATUO(3);
JOSÉ AUGUSTO BERNARDI(2); JOSÉ VALDEMAR GONZALEZ MAZIERO(2)
RESUMO
O presente trabalho tem como objetivo avaliar algumas das características da pulverização produzida por pontas Yamaho da série ‘D’. Avaliaram-se os tamanhos de gotas das pontas D3, D4, D5,
D6 e D8 nas pressões de 703, 1.055, 1.406, 1.758, 2.110, 2.461 e 2.813 kPa (100, 150, 200, 250, 300, 350
e 400 psi), por meio de um equipamento laser marca Malvern, modelo Mastersizer. Avaliou-se,
também, a vazão dessas pontas às pressões de 703, 1.125, 1.406, 1.828, 2.110, 2.532 e 2.813 kPa (100,
160, 200, 260, 300, 360 e 400 psi), comparando-as com as especificadas pelo fabricante. As gotas
produzidas por todas as pontas, em todas as pressões analisadas, caracterizaram uma pulverização muito fina, o que, na agricultura, pode potencializar perdas por evaporação e deriva. Para
todas as pontas, exceto para a D8 nas pressões de 1.828, 2.532 e 2.813 kPa, a diferença entre vazão
observada e a especificada pelo fabricante foi superior a 5%. Concluiu-se que as pontas, além de
não possuírem vazão uniforme, podem provocar a contaminação do aplicador e do ambiente em
virtude do espectro de gotas produzido.
Palavras-chave: agrotóxicos, pulverizador, pontas de pulverização.
ABSTRACT
CHARACTERISTICS OF SPRAY PRODUCED BY YAMAHO NOZZLE ‘D’ SERIES
This study evaluated the characteristics of spray produced by Yamaho nozzle tip ‘D’ series. The
droplet size of nozzle tips D3, D4, D5, D6 and D8 were evaluated at 703, 1.050, 1.406, 1.758, 2.110,
2.461 e 2.813 kPa pressures (100, 200, 250; 350, e 400 psi) by means of laser equipment, as well as the
flow rate of nozzle tip at the pressures of 702, 1.125, 1.406, 1.828, 2.110, 2.532 e 2.813 kPa (100, 160, 200,
260, 300; 360 e 400 psi) which were compared with values indicated by manufacturer. The droplet
produced at all pressures presented a very fine spray, which in agriculture may promote losses by
evaporation and drift. For all nozzle tips, except D8 in pressures 1.828, 2.532 e 2.813 kPa, the difference
between the observed flow rate indicated by the manufacturer was higher than 5%. The paper
demonstrates that the nozzle tip tested, in spite of not having uniform flow rate, may promote the
contamination of spray operator and environment due to the droplet spectrum produced.
Key words: pesticides, sprayers, spraying nozzle.
(1) Trabalho integrante das atividades do Programa Segurança e Saúde do Trabalhador Rural (Convênio SAA/SP e FUNDACENTRO).
Recebido para publicação em 13 de novembro de 2001 e aceito em 9 de agosto de 2002.
(2) Centro Avançado de Pesquisa Tecnológica do Agronegócio de Engenharia e Automação, Instituto Agronômico (IAC), Caixa Postal
26, 13201-970 Jundiaí (SP). E-mail: [email protected]
3
( ) Departamento de Fitossanidade, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (UNESP), Via de acesso Prof. Paulo D. Castellane,
14884-000 Jaboticabal (SP).
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 285-290, 2002
H.H. RAMOS et al.
286
1. INTRODUÇÃO
Apesar da evolução verificada nos pulverizadores
e em seus componentes, nos últimos anos,
marcadamente pela introdução de dispositivos
eletrônicos que proporcionaram a possibilidade da
redução do volume de calda aplicado e o aumento
na eficiência da pulverização, a aplicação de
agrotóxicos em alguns setores da agricultura, como
a olericultura e a floricultura, continua sendo
realizada de maneira bastante primitiva. Nesses
setores, utiliza-se, ainda, o pulverizador semiestacionário, equipado com longas mangueiras, cujo
tanque permanece fixo durante a aplicação e o
aplicador se desloca com uma lança de pulverização
no interior da cultura. Tal método se caracteriza por
utilizar pressões de trabalho e volumes de calda por área
bastante elevados; além do grande desperdício, faz com
que o aplicador fique exposto à calda pulverizada.
Os pulverizadores semi-estacionários são
normalmente equipados com ponteiras de dois ou
três bicos, onde são posicionadas as pontas
hidráulicas de pulverização do tipo leque. Dentre as
pontas utilizadas, destacam-se as da Yamaho, da
série ‘D’; verifica-se que, apesar de sua importância
nesse segmento, praticamente não há estudo sobre
as características da pulverização que proporcionam,
razão pela qual se elaborou este trabalho.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Para análise, selecionaram-se três pontas de cada
um dos modelos D3, D4, D5, D6 e D8, de jato plano
da Yamaho, de um lote de 25 pontas novas, que foram
submetidas à análise do tamanho de gotas e vazão
em decorrência da pressão.
A avaliação do tamanho das gotas foi realizada
no Laboratório do Departamento de Fitossanidade
da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias da
Universidade Estadual Paulista (UNESP), em
Jaboticabal (SP), utilizando-se um equipamento laser
da marca Malvern, modelo Mastersizer. Para análise,
as pontas foram posicionadas a aproximadamente
50 cm acima do laser e a 50 cm do ponto de emissão
(posição mais adequada à leitura de gotas abaixo de
700 µm) e colocadas a trabalhar a pressões entre 703
e 2.813 kPa (100 e 400 psi), com variação de 352 kPa
(50 psi). Durante a avaliação, o bico era movimentado
de modo que o leque interceptasse transversalmente
4
o laser, permitindo a amostragem de toda a área de
pulverização. Cada uma das três pontas de cada
modelo foi analisada individualmente e constituiu
uma repetição. À média dos diâmetros medianos
volumétricos (DMV)(4) para cada ponta, aplicou-se
uma análise de regressão a fim de determinar a
equação que fornecesse o tamanho da gota em
função da pressão.
Para possibilitar a classificação da pulverização,
avaliaram-se, nas mesmas condições, as pontas
SF11001 a 450 kPa, SF11003 a 300 kPa, SF11006 a 200
kPa e SF8008 a 250 kPa, que atendem,
respectivamente, as exigências como pontas de
referência para divisão entre as classes muito fina/
fina, fina/média, média/grossa e grossa/muito
grossa (FAO, 1997; MATTHEWS, 1999).
As avaliações de uniformidade de vazão foram
realizadas no Laboratório de Tecnologia de Aplicação
de Agrotóxicos do Centro de Mecanização e
Automação Agrícola do Instituto Agronômico (IAC).
Para a análise, cada ponta foi montada em um
pulverizador semi-estacionário e colocada a trabalhar
a pressões de 703; 1.125; 1.406; 1.828,4; 2.110; 2.532 e
2.813 kPa (100, 160, 200, 260, 300, 360 e 400 psi).
Para coleta do volume, após regulagem da
pulverização, colocou-se o bico, por três minutos,
dentro de um recipiente com boca estreita e
capacidade de 20 litros. Realizaram-se três
amostragens por ponta e os resultados foram
transformados em L.min-1. Como as vazões das
pontas da Yamaho são fornecidas para uma única
pressão (1.969 kPa ou 280 psi), considerada ideal
(Y AMAHO , sd), calcularam-se as vazões para as
demais, conforme as orientações de MATUO (1990) e
SPRAYING SYSTEMS Co. (1999), pela fórmula:
L1 = P1
L2 = P2
em que:
L1: vazão conhecida da ponta na pressão P1 (L.min-1);
P1: pressão de trabalho para proporcionar a vazão
L1 (kPa); L 2: vazão desconhecida (L.min-1); P2:
pressão de trabalho (kPa).
Os manômetros utilizados nos ensaios de
tamanho de gotas e vazão possuíam escala de 0 a
4.219 kPa (0 a 600 psi) e foram previamente aferidos
com manômetro-padrão.
( ) Diâmetro da gota que divide o volume pulverizado em duas partes iguais.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 285-290, 2002
Pulverização Produzida por Pontas Yamaho da Série ‘D’
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A análise da regressão mostrou que o diâmetro
mediano volumétrico (DMV) foi uma função cúbica
da pressão, com r superiores a 0,99, conforme se
verifica no quadro 1. Aplicando-se as equações à faixa
de pressão estudada, obtém-se o gráfico da figura 1.
Observa-se, para todas as pontas, uma redução no
tamanho das gotas em função do aumento da
pressão, conforme o esperado para pontas
hidráulicas de pulverização (MATTHEWS, 1979; MATUO,
1990). Apesar de não se esperar o cruzamento entre
as linhas das pontas D5 e D6, ocorrida próxima a
1.969 kPa (280 psi), os tamanhos de gotas calculados
para 2.813 kPa (400 psi) foram 54 e 52 µm
respectivamente. Essa diferença de 2 µm não é
significativa para a pulverização agrícola, portanto
não interfere na representatividade das equações.
Como o DMV obtido para a ponta de referência
F110/0,48/4,5, que separa as classes muito fina e fina,
foi de 129 µm, observa-se pela figura 1 que todas as
pontas, em toda a faixa de pressão estudada,
apresentam pulverização muito fina.
Analisando-se os dados obtidos para a variação
do tamanho de gotas em função da porcentagem do
volume pulverizado, para as pressões de 1.758 e 2.110
kPa (250 e 300 psi), respectivamente, a menor e a
maior pressão recomendada pelo fabricante, obtêm-
287
se os gráficos das figuras 2 e 3. Tais gráficos foram
obtidos plotando-se diretamente a média do tamanho
de gotas para cada uma das porcentagens de volume
acumulado, por isso as curvas não apresentam
formato regular como na figura 1. Observa-se que,
em qualquer das duas pressões consideradas, pelo
menos 90% do volume pulverizado é constituído por gotas
inferiores a 150 µm e 35% por gotas inferiores a 50 µm.
Considerando-se que as gotas com diâmetros
inferiores a 150 µm devem ser evitadas pelo alto
potencial de deriva que apresentam (CHRISTOFOLETTI,
1990; ZHU et al., 1994; MATTHEWS, 1999), e que as de
diâmetro igual ou inferior a 50 µm não conseguem
se depositar, permanecendo suspensas no ar
indefinidamente ou até evaporarem, impossibilitando o controle de sua deposição (ZHU et al., 1994;
OKZAN, 2001), todas as pontas estudadas possuem
elevado risco de perda por evaporação e deriva. Tal
fato eleva o risco de contaminação tanto do aplicador
como do ambiente. A perda, entretanto, nesse tipo
de pulverização, pode ser reduzida em função da alta
energia cinética, fornecida às gotas pela pressão e pela
corrente de ar em direção ao alvo, criada pelo
deslocamento das gotas em alta velocidade. Mesmo
assim, observa-se exposição do aplicador superior
a 3 L de calda por hora de trabalho (RAMOS et al.,
2000) e perda superior a 70% do produto aplicado
(CHAIM et al., 1999).
Figura 1. Variação do tamanho de gotas determinadas pela pressão das pontas Yamaho da série ‘D’. Linhas verticais
ininterruptas representam as pressões máxima e mínima, e a pontilhada, a pressão ideal de trabalho, recomendada
pelo fabricante.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 285-290, 2002
H.H. RAMOS et al.
288
Quadro 1. Equações para determinação do DMV decorrentes da pressão de trabalho, para as pontas Yamaho da série ‘D’
Ponta
Equação
R
D3
DMV = 99,20036 – (0,3852786 x P) + (1,176372E-03 x P2) – (1,314395E-06 x P3)
0,9996
D4
DMV = 106,8499 – (0,3894048 x P) + (1,043716E-03 x P2) – (1,060365E-06 x P3)
0,9980
D5
DMV = 106,1964 – (0,2476241 x P) + (3,575929E-04 x P ) – (1,847794E-07 x P )
0,9999
D6
DMV = 102,9310 – (0,2885739 x P) + (6,711184E-04 x P ) – (6,340420E-07 x P )
0,9985
D8
DMV = 112,2271 – (0,2511880 x P) + (3,974102E-04 x P2) – (2,448577E-07 x P3)
0,9984
2
2
3
3
DM: diâmetro mediano volumétrico, em micrômetros. P: pressão de trabalho, em psi (1 psi = 7,032349 kPa).
Figura 2. Variação do tamanho de gotas em razão do volume pulverizado para pontas Yamaho da série ‘D’ trabalhando
a 1.758 kPa. Os dados da seqüência MF/F correspondem à pulverização da ponta-referência para divisão entre as
classes muito fina e fina.
Figura 3. Variação do tamanho de gotas em razão do volume pulverizado para pontas Yamaho da série ‘D’ trabalhando
a 2.110 kPa. Os dados da seqüência MF/F correspondem à pulverização da ponta-referência para divisão entre as
classes muito fina e fina.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 285-290, 2002
Pulverização Produzida por Pontas Yamaho da Série ‘D’
289
Quadro 2. Comparação das vazões especificadas pelo fabricante com as vazões observadas para pontas Yamaho da série ‘D’
Pressão (psi)(1)
Ponta
100
160
Vazão
Fab.
(2)
Dif.
Vazão
Obs.
Fab.
L/min
200
Dif.
Vazão
Obs.
(2)
260
Fab
Dif.
Vazão
Obs.
(2)
Fab.
Dif.
Obs.
(2)
%
L/min
%
L/min
%
L/min
D3
0,45
0,59
-31,80
0,57
0,74
-30,13
0,63
0,83
-31,70
0,72
0,94
-30,58
%
D4
0,50
0,65
-30,30
0,63
0,81
-29,16
0,70
0,91
-29,83
0,80
1,04
-29,43
D5
0,54
0,74
-37,72
0,68
0,94
-38,60
0,76
1,06
-38,82
0,87
1,19
-37,04
D6
0,69
0,84
-21,65
0,88
1,08
-22,70
0,98
1,19
-21,83
1,12
1,38
-23,59
D8
1,05
0,97
6,93
1,32
1,25
5,20
1,48
1,40
5,64
1,69
1,61
4,63
Pressão (psi)(1)
Ponta
300
Vazão
Fab.
(2)
0,78
0,86
0,93
1,20
1,81
Dif.
Obs.
L/min
D3
D4
D5
D6
D8
360
1,03
1,12
1,31
1,48
1,71
Vazão
Fab.
(2)
%
L/min
-32,49
-30,69
-40,42
-22,86
5,79
0,85
0,94
1,02
1,32
1,98
400
Dif.
Obs.
1,11
1,24
1,44
1,62
1,89
Vazão
Fab
(2)
%
L/min
-30,74
-32,07
-41,00
-23,45
4,90
0,90
0,99
1,08
1,39
2,09
Dif.
Obs.
%
1,19
1,30
1,48
1,71
2,00
-32,30
-31,08
-37,93
-23,50
4,61
(1) 1 psi = 7,032349 kPa. (2) Calculada com base na vazão a 280 psi, fornecida pelo fabricante (YAMAHO, sd).
Os resultados das vazões nas diferentes pressões
podem ser observados no quadro 2. Os dados
mostram que, exceto para a ponta D8 trabalhando a
1.828; 2.532 e 2.813 kPa (260, 360 e 400 psi
respectivamente), a diferença entre as vazões
calculadas e observadas encontraram-se sempre
acima de 5%, não atendendo, portanto, ao padrão
de uniformidade proposto por FAO (1997).
4. CONCLUSÃO
As pontas Yamaho da série ‘D’ analisadas, além de
não possuírem vazão uniforme, produzem espectro
de gotas muito fino, o que pode potencializar as perdas
de calda por evaporação e deriva, provocando maior
contaminação do aplicador e do ambiente.
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GALVÃO, J.A.H.; CABRAL, O.M.R.; NOCOLELLA,
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agrotóxicos na cultura do tomate. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, Brasília, v.34, n.5, p.741-747, 1999.
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de aplicação de defensivos agrícolas. São Paulo: Shell,
1992. 124p.
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UNITED NATIONS (FAO). - Approved status for
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INDÚSTRIA E COMÉRCIO YAMAHO LTDA. Catálogo
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MATTHEWS, G.A. Application of pesticides to crops.
London: Imperial College Press, 1999. 325p.
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www.ag.ohio-state.edu/~ohioline/b816/
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RAMOS, H.H.; MATUO, T.; MAZIERO, J.V.G.; YANAI,
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Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 285-290, 2002
H.H. RAMOS et al.
290
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Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 285-290, 2002
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ASAE, St. Joseph, v.37, n.5, p.1401-1407, 1994.
Bragantia
Print ISSN 0006-8705
Bragantia vol.61 no.3 Campinas Sept./Dec. 2002
ENGENHARIA AGRÍCOLA
Análise da pulverização de um fungicida na cultura do
feijão, em função do tipo de ponta e do volume aplicado
Analysis of nozzle type and spraying volume of a fungicide applied on
the bean crops
Luiz Claudio GarciaI; Altair JustinoII; Hamilton Humberto RamosIII
IAcadêmico
de Agronomia. Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), Rua Paulo Pinheiro
Schimdt, 366, Uvaranas, 84031-520 Ponta Grossa (PR). E-mail: [email protected]
IIDepartamento de Engenharia Agrícola e Ciências do Solo, UEPG
IIICentro Avançado de Pesquisa Tecnológica do Agronegócio de Engenharia e Automação,
Instituto Agronômico (IAC), Caixa Postal 26, 13201-970 Jundiaí (SP)
RESUMO
A cultura do feijão (Phaseolus vulgaris L.) é uma das mais importantes na agricultura
brasileira. A ocorrência de doenças é um sério fator de influência no seu desenvolvimento e
produtividade. Objetivou-se com o experimento instalado no município de Ponta Grossa (PR)
analisar diferentes condições de pulverização para aplicação de um fungicida. Semeou-se a
cultivar carioca FT-Bonito em janeiro de 2001. Realizou-se a pulverização do ingrediente ativo
azoxystrobin com pulverizador costal pressurizado com CO2. Os tratamentos foram compostos
por dois tipos de pontas (jato plano e cônico vazio) e por dois métodos de determinação do
volume de calda aplicado, fornecido pelo fabricante e pelo índice de área foliar - IAF. O
volume definido pelo IAF foi acurado pela proporcionalidade com o máximo valor do referido
índice, obtido previamente por meio de ensaio em estufa. Avaliaram-se a incidência e
severidade das doenças e a produtividade. O delineamento experimental adotado foi o de
blocos casualizados e as médias obtidas, comparadas pelo teste de Tukey e os grupos de
médias, pelo teste de Scheffé. Os dados obtidos demonstraram que foi necessário o
tratamento fúngico para a região dos Campos Gerais, na safra das secas, principalmente para
o controle de mancha-angular (Phaeoisariopsis griseola). Verificou-se que o tipo de ponta
utilizado foi indiferente em relação ao controle quando se aplicou azoxystrobin. O volume de
calda pulverizado pode ser calculado com base no IAF da cultura, com economia até de 69%
do custo de aplicação, nas condições do ensaio.
Palavras-chave: área foliar, severidade, produtividade.
ABSTRACT
Bean (Phaseolus vulgaris L.) is one of the most important crop in Brazilian agriculture. Fungi
diseases are among the most restraining production factor. A test was performed aiming to
analyze the spraying effect of fungicide based on nozzle type and application volume of a
fungicide. The variety carioca FT-Bonito was planted in January/2001 on an experimental plot
in Ponta Grossa, State of Paraná. The active ingredient azoxystrobin was sprayed using a
pressurized costal spray with CO2. The treatments were composed by two types of nozzles
(fan and empty cone) and by two methods of volume determination (manufacturer's
recommendation and Leaf Area Index - LAI). The volume for the LAI method was defined by
the proportionality with the maximum value of the related index, previously obtained in a
greenhouse. The incidence productivity and disease severity were evaluated. The
experimental design was plots with random blocks. The average values were compared by
Tukey test while group of average values were compared by Scheffé test. The data showed
that the treatment with fungicide was necessary for the Campos Gerais area, in the drought
season harvest, mainly for the control of the angular leaf spot disease caused by
Phaeoisariopsis griseola. Different nozzle types showed no differences when using
azoxystrobin. The volume sprayed could be calculated on the culture LAI basis, with economy
of up to 69% of the application cost, in the test conditions.
Key words: leaf area, severity, productivity.
1. INTRODUÇÃO
O Brasil produz e consome, em média, 3,25 milhões de toneladas de feijão por ano, número
que coloca o país em segundo lugar no ranking mundial de produtores e consumidores; dentro
da federação, o Estado do Paraná apresenta o maior volume de produção (EMBRAPA, 2000).
Atualmente, cerca de 60 doenças atacam a cultura do feijão, sendo 31 causadas por fungos,
das quais as tradicionalmente importantes na região dos Campos Gerais são a antracnose
(Colletotrichum lindemuthianum), ferrugem (Uromyces appendiculatus) e mancha-angular
(Phaeoisariopsis griseola), podendo-se empregar a aplicação de fungicidas específicos como
componente da estratégia de controle dessas doenças (DALLA-PRIA et al., 1999).
Considerando uma pulverização sobre a superfície da cultura, com indicação da quantidade do
produto por hectare (dose), em lavoura nova, para um hectare do terreno poderá haver
menos de um hectare de folhas, mas em pouco tempo esse hectare de terreno poderá ter
várias vezes a área em hectares de superfície vegetal, e, evidentemente, não se deve indicar
o mesmo volume de calda para situações tão diferentes. Em geral, a indicação da dose por
hectare não vem acompanhada de referência quanto ao tamanho das plantas, no qual reside
uma forma de desajuste, normalmente acentuado em plantas pequenas, que pode representar
uma sobredosagem apreciável (MATUO, 1990).
A escolha da ponta de pulverização está condicionada ao alvo que se deseja atingir. RAMOS et
al. (1998) concluíram que, para jatos plano e cônico em alturas de 0,15; 0,30 e 0,45 m do
alvo, quando o objetivo da pulverização é atingir um alvo horizontal ou a parte superior de um
alvo inclinado, o tipo de jato é indiferente, sendo viável a seleção da ponta em virtude de
outras variáveis da pulverização, como por exemplo, o vento. Para alvos verticais, quando o
objetivo é apenas a parte frontal, situação que poderia ocorrer na aplicação de produtos
sistêmicos, a forma do jato não tende a influir na deposição. No entanto, quando o objetivo é
a deposição em ambas as faces, pode-se obter melhores resultados utilizando-se ponta com
jato do tipo cônico ou plano duplo.
Buscando testar as recomendações dos autores citados, o experimento teve como objetivo
avaliar a pulverização de um fungicida sistêmico preventivo para o controle de antracnose,
ferrugem e mancha-angular na cultura do feijão, em função do tipo de ponta e do volume de
calda utilizado, levando-se em consideração a produtividade e os custos da aplicação.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Realizou-se a semeadura da cultivar carioca FT-Bonito, para o ensaio de determinação da área
foliar, em vasos de 5 litros, protegidos por estufa de não-tecido, contendo substrato Plant
Max®, em 15 de dezembro de 2000. O índice de área foliar (IAF), em todos os estádios de
desenvolvimento da cultura, foi medido pela fórmula proposta por IAMAUTI (1995): A = 2,1 x
(L)2, em que A é a área foliar (cm2) e L, a largura máxima do folíolo central do trifólio (cm).
O experimento em campo foi instalado na Fazenda-Escola Capão da Onça, município de Ponta
Grossa (PR), altitude de 900 m, 25o16' de latitude Sul e 50o16' de longitude Oeste, clima Cfb,
em parcelas de 3 x 7 m, relevo plano, Argissolo Vermelho-Amarelo Alumínico alissólico, em
sistema de plantio direto sob a palha. Utilizando uma semeadora Semeato modelo PS6,
realizou-se a semeadura em 30 de janeiro de 2001, empregando-se o mesmo lote de
sementes dos vasos em estufa, com espaçamento de 0,45 m entre linhas e 0,08 m entre
plantas. As plântulas emergiram em 4 de fevereiro do mesmo ano. Demais atividades de
manejo (adubações, controle de plantas daninhas e pragas) foram conduzidas similarmente
em todas parcelas, conforme os procedimentos normais recomendados para essa cultura e
adotados pela fazenda-escola.
Os tratamentos foram constituídos por quatro aplicações (JA-1 com calda determinada pelo
IAF; JA-2 com calda de 200 L.ha-1; 110-UF-01 com calda determinada pelo índice de área
foliar - IAF e 110-UF-02 com calda de 200 L.ha-1) e pela testemunha (sem tratamento
fúngico). Os filtros para bicos utilizados foram de malha 80 para as pontas JA-1 e 110-UF-01 e
malha 50 para as pontas JA-2 e 110-UF-02, conforme recomendações do fabricante (Jacto,
2001). Pontas da série UF são do tipo jato plano com fabricação em Kematal® e as pontas da
série JA são do tipo jato cônico vazio com fabricação em cerâmica.
As aplicações foram realizadas com pulverizador costal pressurizado com CO2, barra munida
de quatro bicos, espaçados em 0,5 m entre si, pressão de 211 KPa, utilizando o ingrediente
ativo azoxystrobin, fungicida sistêmico preventivo, para o controle de antracnose
(Colletotrichum lindemuthianum), ferrugem (Uromyces appendiculatus) e mancha-angular
(Phaeoisariopsis griseola). Antes de cada pulverização, mediu-se o IAF pelo mesmo método
empregado nas plantas em estufa, definindo o volume da calda pela proporção entre o valor
encontrado e o índice máximo obtido na mesma cultivar em cultivo protegido, considerandose 200 L.ha-1 como o volume a ser aplicado na situação de IAF máximo. Os diferentes
volumes de calda foram obtidos pela variação na velocidade de aplicação.
Os efeitos do tratamento fungicida, das pontas e do volume da calda pulverizado sobre a
cultura foram avaliados aos 72 dias após a emergência pela coleta, ao acaso, de 30 folhas de
cada parcela (10 na parte superior, 10 na parte mediana e 10 na parte inferior das plantas).
Mediu-se a incidência das doenças, utilizando-se as escalas diagramáticas de severidade,
apresentadas em DALLA-PRIA et al. (1999).
Também se mensurou a produtividade, colhendo-se a cultura aos 87 dias após a emergência,
com quatro repetições de 1 m2, escolhidas aleatoriamente, totalizando 4 m2 por parcela.
Retirou-se a umidade e as impurezas, pesou-se e converteu-se a referida produção em kg.ha1.
O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com 4 repetições. Analisou-se a
homocedasticidade pelo teste de Hartley; posteriormente, aplicou-se o teste F. A comparação
múltipla de médias foi realizada pelo teste de Tukey. Para a verificação dos contrastes que
envolvem grupos de médias, utilizou-se o teste de Scheffé, conforme indicações de BANZATTO
e KRONKA (1995).
O cálculo da diferença do custo da pulverização, entre os métodos de determinação do volume
de calda fornecido pelo fabricante e IAF, teve como base os dados da FUNDAÇÃO ABC (2001),
levando-se em conta mão-de-obra, trator de 52,2-66,2kW/4R, pulverizador com tanque de
200 L e barra de 14 m.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Obteve-se o ponto máximo do IAF, em condições de estufa, aos 60 dias após a emergência,
no estádio de antese plena. O IAF máximo foi 8, significando haver oito vezes mais superfície
de folhas do que superfície de solo. Quando da instalação da cultura no campo, o IAF máximo
foi de 2,5, aos 40 dias após a emergência. Tal fato ocorreu pelo alto grau de incidência e
severidade da doença denominada mancha-angular, que entre os sintomas apresenta
desfolhamento precoce (Figura 1).
Com a medição do IAF antes de cada pulverização, chegou-se aos volumes de calda
pulverizada pelo estádio de desenvolvimento da cultura (Quadro 1). Alerta-se que em
condições de campo, as pontas JA-1 e 110-UF-01, por necessitarem de peneira malha 80 para
o bico, podem não representar soluções viáveis, principalmente para as formulações pó
molhável (PM) e suspensão concentrada (SC).
Historicamente, a ocorrência da mancha-angular já é comum na safra da seca na região dos
Campos Gerais (PR), mesmo com controle químico preventivo. O ano agrícola 2000/01
apresentou, porém, condições climáticas ideais para proliferação do agente etiológico
Phaeoisariopsis griseola, com temperaturas entre 18 oC e 25 oC, períodos de alta umidade
para infecção e desenvolvimento e intervalos com baixa umidade para disseminação de
esporos (Figura 2). Em relação às doenças ferrugem e antracnose, não se constataram
incidência e severidade significativa de ambas na cultura, o que também é freqüente para este
período na região.
Verifica-se que houve diferença estatística significativa na produtividade da cultura do feijão
entre a testemunha e os tratamentos, com grau de confiança superior a 99% de
probabilidade. Já entre os tratamentos, não se observou diferença significativa no que se
refere à produtividade (Figura 3).
Ao aplicar o teste de Scheffé para testar os possíveis contrastes entre os grupos de médias
que envolviam aplicação com ponta tipo jato plano versus cônico vazio, concluiu-se pela nãosignificância com grau de confiança superior a 95% de probabilidade. Ao testar as médias de
produtividade obtidas por pulverização com volume de calda de 200 L.ha-1 em contraste com
o volume definido pelo IAF, verificou-se diferença não significativa ao nível de 5%.
Considerando o custo da pulverização, que segundo a FUNDAÇÃO ABC (2001) era de R$30,44
por hora, em abril de 2001, observa-se que, nas condições do ensaio, os custos com a
aplicação seriam reduzidos de R$5,44 por hectare para o volume de 200 L.ha-1 para R$3,62;
R$2,42 e R$1,67 por hectare, respectivamente, para os volume de 135, 90 e 60 L.ha-1. Dessa
forma, pode-se obter redução até de 69% nos custos com a aplicação pela adequação do
volume por meio da área foliar, sem que isso resulte em perda de eficiência do fungicida
azoxystrobin.
4. CONCLUSÕES
1. O tratamento fúngico, na safra da seca, foi necessário para a cultura do feijão na região
dos Campos Gerais (PR), principalmente para mancha-angular.
2. Para o tratamento de doenças fúngicas, com azoxystrobin nas condições do ensaio, o tipo
de ponta escolhida, jato cônico vazio ou plano foi indiferente.
3. A severidade da mancha-angular e a produtividade da cultura não foram influenciadas pelo
método de determinação do volume da calda, entretanto, o da calda pulverizada, calculada
com base no IAF, reduz até 69% o custo da aplicação.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BANZATTO, D.A.; KRONKA, S.N. Experimentação Agrícola. 3.ed. Jaboticabal: FUNEP, 1995.
247p.
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de avaliação das doenças. In: CANTERI, M.G. Principais doenças fúngicas do feijoeiro. Ponta
Grossa: Editora UEPG, 1999. p.17-25.
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93f. Tese (Doutorado em Agronomia) - Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz",
Universidade de São Paulo, Piracicaba.
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RAMOS, H.H.; MATUO, T.; ALMEIDA, A.N. et al. Cobertura do alvo pela pulverização com bico
hidráulico em função do tipo de jato, posição do alvo e altura de aplicação. In: CONGRESSO
BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA, 27., 1998, Poços de Caldas. Anais... Lavras:
UFLA/SBEA, 1998. v.3, p.169-171.
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Recebido para publicação em 28 de novembro de 2001 e aceito em 29 de agosto de 2002
Experimento financiado por bolsa da Universidade Estadual de Ponta Grossa
(PIBIC/UEPG/CNPq)
© 2007 Instituto Agronômico
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13020-902 Campinas SP - Brazil
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Análise da Pulverização de um Fungicida na Cultura do Feijão
291
ANÁLISE DA PULVERIZAÇÃO DE UM FUNGICIDA NA CULTURA DO FEIJÃO,
EM FUNÇÃO DO TIPO DE PONTA E DO VOLUME APLICADO(1)
LUIZ CLAUDIO GARCIA(2); ALTAIR JUSTINO(3); HAMILTON HUMBERTO RAMOS(4)
RESUMO
A cultura do feijão (Phaseolus vulgaris L.) é uma das mais importantes na agricultura brasileira. A ocorrência de doenças é um sério fator de influência no seu desenvolvimento e produtividade. Objetivou-se com o experimento instalado no município de Ponta Grossa (PR) analisar diferentes condições de pulverização para aplicação de um fungicida. Semeou-se a cultivar carioca FTBonito em janeiro de 2001. Realizou-se a pulverização do ingrediente ativo azoxystrobin com pulverizador costal pressurizado com CO2. Os tratamentos foram compostos por dois tipos de pontas
(jato plano e cônico vazio) e por dois métodos de determinação do volume de calda aplicado, fornecido pelo fabricante e pelo índice de área foliar - IAF. O volume definido pelo IAF foi acurado pela
proporcionalidade com o máximo valor do referido índice, obtido previamente por meio de ensaio
em estufa. Avaliaram-se a incidência e severidade das doenças e a produtividade. O delineamento
experimental adotado foi o de blocos casualizados e as médias obtidas, comparadas pelo teste de
Tukey e os grupos de médias, pelo teste de Scheffé. Os dados obtidos demonstraram que foi necessário o tratamento fúngico para a região dos Campos Gerais, na safra das secas, principalmente
para o controle de mancha-angular (Phaeoisariopsis griseola). Verificou-se que o tipo de ponta
utilizado foi indiferente em relação ao controle quando se aplicou azoxystrobin. O volume de calda
pulverizado pode ser calculado com base no IAF da cultura, com economia até de 69% do custo de
aplicação, nas condições do ensaio.
Palavras-chave: área foliar, severidade, produtividade.
ABSTRACT
ANALYSIS OF NOZZLE TYPE AND SPRAYING VOLUME
OF A FUNGICIDE APPLIED ON THE BEAN CROPS
Bean (Phaseolus vulgaris L.) is one of the most important crop in Brazilian agriculture. Fungi
diseases are among the most restraining production factor. A test was performed aiming to analyze
the spraying effect of fungicide based on nozzle type and application volume of a fungicide. The
variety carioca FT-Bonito was planted in January/2001 on an experimental plot in Ponta Grossa,
State of Paraná. The active ingredient azoxystrobin was sprayed using a pressurized costal spray
with CO2. The treatments were composed by two types of nozzles (fan and empty cone) and by two
methods of volume determination (manufacturer’s recommendation and Leaf Area Index - LAI).
The volume for the LAI method was defined by the proportionality with the maximum value of the
related index, previously obtained in a greenhouse. The incidence productivity and disease severity
were evaluated. The experimental design was plots with random blocks. The average values were
compared by Tukey test while group of average values were compared by Scheffé test. The data
showed that the treatment with fungicide was necessary for the Campos Gerais area, in the drought
season harvest, mainly for the control of the angular leaf spot disease caused by Phaeoisariopsis
griseola. Different nozzle types showed no differences when using azoxystrobin. The volume sprayed
could be calculated on the culture LAI basis, with economy of up to 69% of the application cost, in
the test conditions.
Key words: leaf area, severity, productivity.
(1) Experimento financiado por bolsa da Universidade Estadual de Ponta Grossa (PIBIC/UEPG/CNPq). Recebido para publicação em
28 de novembro de 2001 e aceito em 29 de agosto de 2002.
(2) Acadêmico de Agronomia. Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), Rua Paulo Pinheiro Schimdt, 366, Uvaranas, 84031-520
Ponta Grossa (PR). E-mail: [email protected]
3
( ) Departamento de Engenharia Agrícola e Ciências do Solo, UEPG.
4
( ) Centro Avançado de Pesquisa Tecnológica do Agronegócio de Engenharia e Automação, Instituto Agronômico (IAC), Caixa Postal 26,
13201-970 Jundiaí (SP).
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 291-295, 2002
L.C. GARCIA et al.
292
1. INTRODUÇÃO
2. MATERIAL E MÉTODOS
O Brasil produz e consome, em média, 3,25
milhões de toneladas de feijão por ano, número que
coloca o país em segundo lugar no ranking mundial
de produtores e consumidores; dentro da federação,
o Estado do Paraná apresenta o maior volume de
produção (EMBRAPA, 2000).
Atualmente, cerca de 60 doenças atacam a cultura
do feijão, sendo 31 causadas por fungos, das quais as
tradicionalmente importantes na região dos Campos
Gerais são a antracnose (Colletotrichum lindemuthianum),
ferrugem (Uromyces appendiculatus) e mancha-angular
(Phaeoisariopsis griseola), podendo-se empregar a
aplicação de fungicidas específicos como
componente da estratégia de controle dessas doenças
(DALLA-PRIA et al., 1999).
Considerando uma pulverização sobre a
superfície da cultura, com indicação da quantidade
do produto por hectare (dose), em lavoura nova, para
um hectare do terreno poderá haver menos de um
hectare de folhas, mas em pouco tempo esse hectare
de terreno poderá ter várias vezes a área em hectares
de superfície vegetal, e, evidentemente, não se deve
indicar o mesmo volume de calda para situações tão
diferentes. Em geral, a indicação da dose por hectare
não vem acompanhada de referência quanto ao
tamanho das plantas, no qual reside uma forma de
desajuste, normalmente acentuado em plantas
pequenas, que pode representar uma sobredosagem
apreciável (MATUO, 1990).
A escolha da ponta de pulverização está
condicionada ao alvo que se deseja atingir. RAMOS
et al. (1998) concluíram que, para jatos plano e cônico
em alturas de 0,15; 0,30 e 0,45 m do alvo, quando o
objetivo da pulverização é atingir um alvo horizontal
ou a parte superior de um alvo inclinado, o tipo de
jato é indiferente, sendo viável a seleção da ponta
em virtude de outras variáveis da pulverização, como
por exemplo, o vento. Para alvos verticais, quando o
objetivo é apenas a parte frontal, situação que poderia
ocorrer na aplicação de produtos sistêmicos, a forma
do jato não tende a influir na deposição. No entanto,
quando o objetivo é a deposição em ambas as faces,
pode-se obter melhores resultados utilizando-se
ponta com jato do tipo cônico ou plano duplo.
Buscando testar as recomendações dos autores
citados, o experimento teve como objetivo avaliar a
pulverização de um fungicida sistêmico preventivo
para o controle de antracnose, ferrugem e manchaangular na cultura do feijão, em função do tipo de
ponta e do volume de calda utilizado, levando-se em
consideração a produtividade e os custos da aplicação.
Realizou-se a semeadura da cultivar carioca FTBonito, para o ensaio de determinação da área foliar,
em vasos de 5 litros, protegidos por estufa de nãotecido, contendo substrato Plant Max®, em 15 de
dezembro de 2000. O índice de área foliar (IAF), em
todos os estádios de desenvolvimento da cultura, foi
medido pela fórmula proposta por IAMAUTI (1995):
A = 2,1 x (L)2, em que A é a área foliar (cm2) e L, a
largura máxima do folíolo central do trifólio (cm).
O experimento em campo foi instalado na
Fazenda-Escola Capão da Onça, município de Ponta
Grossa (PR), altitude de 900 m, 25o16’ de latitude Sul
e 50o16’ de longitude Oeste, clima Cfb, em parcelas
de 3 x 7 m, relevo plano, Argissolo VermelhoAmarelo Alumínico alissólico, em sistema de plantio
direto sob a palha. Utilizando uma semeadora
Semeato modelo PS6, realizou-se a semeadura em
30 de janeiro de 2001, empregando-se o mesmo lote
de sementes dos vasos em estufa, com espaçamento
de 0,45 m entre linhas e 0,08 m entre plantas. As
plântulas emergiram em 4 de fevereiro do mesmo
ano. Demais atividades de manejo (adubações,
controle de plantas daninhas e pragas) foram
conduzidas similarmente em todas parcelas,
conforme os procedimentos normais recomendados
para essa cultura e adotados pela fazenda-escola.
Os tratamentos foram constituídos por quatro
aplicações (JA-1 com calda determinada pelo IAF;
JA-2 com calda de 200 L.ha-1; 110-UF-01 com calda
determinada pelo índice de área foliar - IAF e 110UF-02 com calda de 200 L.ha-1) e pela testemunha
(sem tratamento fúngico). Os filtros para bicos
utilizados foram de malha 80 para as pontas JA-1 e
110-UF-01 e malha 50 para as pontas JA-2 e 110-UF02, conforme recomendações do fabricante (JACTO,
2001). Pontas da série UF são do tipo jato plano com
fabricação em Kematal® e as pontas da série JA são
do tipo jato cônico vazio com fabricação em cerâmica.
As aplicações foram realizadas com pulverizador
costal pressurizado com CO2, barra munida de quatro
bicos, espaçados em 0,5 m entre si, pressão de 211
KPa, utilizando o ingrediente ativo azoxystrobin,
fungicida sistêmico preventivo, para o controle de
antracnose (Colletotrichum lindemuthianum),
ferrugem (Uromyces appendiculatus) e manchaangular (Phaeoisariopsis griseola). Antes de cada
pulverização, mediu-se o IAF pelo mesmo método
empregado nas plantas em estufa, definindo o
volume da calda pela proporção entre o valor
encontrado e o índice máximo obtido na mesma
cultivar em cultivo protegido, considerando-se 200
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 291-295, 2002
Análise da Pulverização de um Fungicida na Cultura do Feijão
L.ha-1 como o volume a ser aplicado na situação de
IAF máximo. Os diferentes volumes de calda foram
obtidos pela variação na velocidade de aplicação.
Os efeitos do tratamento fungicida, das pontas e
do volume da calda pulverizado sobre a cultura
foram avaliados aos 72 dias após a emergência pela
coleta, ao acaso, de 30 folhas de cada parcela (10 na
parte superior, 10 na parte mediana e 10 na parte
inferior das plantas). Mediu-se a incidência das
doenças, utilizando-se as escalas diagramáticas de
severidade, apresentadas em DALLA-PRIA et al. (1999).
Também se mensurou a produtividade, colhendose a cultura aos 87 dias após a emergência, com
quatro repetições de 1 m2, escolhidas aleatoriamente,
totalizando 4 m2 por parcela. Retirou-se a umidade e
as impurezas, pesou-se e converteu-se a referida
produção em kg.ha-1.
O delineamento experimental foi o de blocos
casualizados, com 4 repetições. Analisou-se a
homocedasticidade pelo teste de Hartley;
posteriormente, aplicou-se o teste F. A comparação
múltipla de médias foi realizada pelo teste de Tukey.
Para a verificação dos contrastes que envolvem
grupos de médias, utilizou-se o teste de Scheffé,
conforme indicações de BANZATTO e KRONKA (1995).
O cálculo da diferença do custo da pulverização,
entre os métodos de determinação do volume de
calda fornecido pelo fabricante e IAF, teve como base
os dados da FUNDAÇÃO ABC (2001), levando-se em
conta mão-de-obra, trator de 52,2-66,2kW/4R,
pulverizador com tanque de 200 L e barra de 14 m.
293
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Obteve-se o ponto máximo do IAF, em condições
de estufa, aos 60 dias após a emergência, no estádio
de antese plena. O IAF máximo foi 8, significando
haver oito vezes mais superfície de folhas do que
superfície de solo. Quando da instalação da cultura
no campo, o IAF máximo foi de 2,5, aos 40 dias após
a emergência. Tal fato ocorreu pelo alto grau de
incidência e severidade da doença denominada
mancha-angular, que entre os sintomas apresenta
desfolhamento precoce (Figura 1).
Com a medição do IAF antes de cada
pulverização, chegou-se aos volumes de calda
pulverizada pelo estádio de desenvolvimento da
cultura (Quadro 1). Alerta-se que em condições de
campo, as pontas JA-1 e 110-UF-01, por necessitarem
de peneira malha 80 para o bico, podem não
representar soluções viáveis, principalmente para as
formulações pó molhável (PM) e suspensão
concentrada (SC).
Historicamente, a ocorrência da mancha-angular
já é comum na safra da seca na região dos Campos
Gerais (PR), mesmo com controle químico
preventivo. O ano agrícola 2000/01 apresentou,
porém, condições climáticas ideais para proliferação
do agente etiológico Phaeoisariopsis griseola, com
temperaturas entre 18 oC e 25 oC, períodos de alta
umidade para infecção e desenvolvimento e
intervalos com baixa umidade para disseminação de
esporos (Figura 2). Em relação às doenças ferrugem
Figura 1. Índice da área foliar (IAF), durante o ciclo da cultivar de feijão FT-Bonito, safra da seca, plantada em estufa e
campo. Ponta Grossa (PR), 2001.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 291-295, 2002
L.C. GARCIA et al.
294
Quadro 1. Pulverização de azoxystrobin, com equipamento costal pressurizado por CO , sobre a cultivar de feijão FT2
Bonito, na safra da seca, utilizando-se pontas do tipo jato cônico vazio e jato plano e com volume de calda indicada
pelo fabricante do produto e determinada pelo índice de área foliar
Data da
pulverização
Dias após a
emergência
19/2/2001
15
06/3/2001
30
21/3/2001
45
Pontas
Filtro do bico
Volume da calda
JA-1 jato cônico vazio
JA-2 jato cônico vazio
110-UF-01 jato plano
110-UF-02 jato plano
JA-1 jato cônico vazio
JA-2 jato cônico vazio
110-UF-01 jato plano
110-UF-02 jato plano
JA-1 jato cônico vazio
JA-2 jato cônico vazio
110-UF-01 jato plano
110-UF-02 jato plano
Malha 80
Malha 50
Malha 80
Malha 50
Malha 80
Malha 50
Malha 80
Malha 50
Malha 80
Malha 50
Malha 80
Malha 50
60 L.ha-1 (determinado pelo IAF)
200 L.ha-1 (indicado pelo fabricante)
60 L.ha-1 (determinado pelo IAF)
200 L.ha-1 (indicado pelo fabricante)
90 L.ha-1 (determinado pelo IAF)
200 L.ha-1 (indicado pelo fabricante)
90 L.ha-1 (determinado pelo IAF)
200 L.ha-1 (indicado pelo fabricante)
135 L.ha-1 (determinado pelo IAF)
200 L.ha-1 (indicado pelo fabricante)
135 L.ha-1 (determinado pelo IAF)
200 L.ha-1 (indicado pelo fabricante)
Figura 2. Severidade de mancha-angular na cultivar de feijão FT-Bonito, na safra da seca, para tratamento fúngico com
azoxystrobin, utilizando-se pontas do tipo jato cônico vazio e plano e com volume de calda indicada pelo fabricante
do produto e determinada pelo índice de área foliar. Médias seguidas por diferentes letras maiúsculas diferem, entre
si, pelo teste de Tukey ao nível de 1% de probabilidade. A diferença foi significativa para aos blocos, pelo teste de
Tukey ao nível de 5% de probabilidade. DMS (Tukey) igual a 4,54 e CV correspondente a 24,02%.
Figura 3. Produtividade da cultivar de feijão FT-Bonito, na safra da seca, para tratamento fúngico com azoxystrobin,
utilizando-se pontas do tipo jato cônico vazio e plano e com volume de calda indicada pelo fabricante do produto e
determinada pelo índice de área foliar. Médias seguidas por diferentes letras maiúsculas diferem, entre si, pelo teste
de Tukey ao nível de 1%. A diferença foi significativa para os blocos, pelo teste de Tukey ao nível de 5%. DMS (Tukey)
igual a 704,05 e CV correspondente a 15,48%.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 291-295, 2002
Análise da Pulverização de um Fungicida na Cultura do Feijão
e antracnose, não se constataram incidência e
severidade significativa de ambas na cultura, o que
também é freqüente para este período na região.
Verifica-se que houve diferença estatística
significativa na produtividade da cultura do feijão
entre a testemunha e os tratamentos, com grau de
confiança superior a 99% de probabilidade. Já entre
os tratamentos, não se observou diferença significativa
no que se refere à produtividade (Figura 3).
Ao aplicar o teste de Scheffé para testar os
possíveis contrastes entre os grupos de médias que
envolviam aplicação com ponta tipo jato plano versus
cônico vazio, concluiu-se pela não- significância com
grau de confiança superior a 95% de probabilidade.
Ao testar as médias de produtividade obtidas por
pulverização com volume de calda de 200 L.ha-1 em
contraste com o volume definido pelo IAF, verificouse diferença não significativa ao nível de 5%.
Considerando o custo da pulverização, que
segundo a FUNDAÇÃO ABC (2001) era de R$30,44 por
hora, em abril de 2001, observa-se que, nas condições
do ensaio, os custos com a aplicação seriam reduzidos
de R$5,44 por hectare para o volume de 200 L.ha-1
para R$3,62; R$2,42 e R$1,67 por hectare,
respectivamente, para os volume de 135, 90 e 60 L.ha-1.
Dessa forma, pode-se obter redução até de 69% nos
custos com a aplicação pela adequação do volume
por meio da área foliar, sem que isso resulte em perda
de eficiência do fungicida azoxystrobin.
295
3. A severidade da mancha-angular e a
produtividade da cultura não foram influenciadas
pelo método de determinação do volume da calda,
entretanto, o da calda pulverizada, calculada com
base no IAF, reduz até 69% o custo da aplicação.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BANZATTO, D.A.; KRONKA, S.N. Experimentação
Agrícola. 3.ed. Jaboticabal: FUNEP, 1995. 247p.
DALLA-PRIA, M.; SILVA, O.C. da; COSTA, J.L. da S.;
SOUZA, E.D. de T.; BERNI, R.F. Métodos de avaliação
das doenças. In: CANTERI, M.G. Principais doenças
fúngicas do feijoeiro. Ponta Grossa: Editora UEPG, 1999.
p.17-25.
EMBRAPA.
Feijão. Disponível em: http://
www.embrapa.com.br. Acesso em: 5 de março de 2001.
FUNDAÇÃO ABC. Custo de mecanização agrícola. Castro:
Fundação ABC, 2001. ano 3, n.14, p.33.
IAMAUTI, M.T. Avaliação de danos causados por
Uromyces appendiculatus no feijoeiro. 1995. 93f. Tese
(Doutorado em Agronomia) - Escola Superior de
Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São
Paulo, Piracicaba.
JACTO. Produtos. On-line. Disponível em: http://
www.jacto.com.br. Acesso em: 5 de janeiro de 2001.
4. CONCLUSÕES
MATUO, T. Técnicas de aplicação de defensivos agrícolas.
Jaboticabal: FUNEP, 1990, p.3-86.
1. O tratamento fúngico, na safra da seca, foi
necessário para a cultura do feijão na região dos Campos
Gerais (PR), principalmente para mancha-angular.
2. Para o tratamento de doenças fúngicas, com
azoxystrobin nas condições do ensaio, o tipo de ponta
escolhida, jato cônico vazio ou plano foi indiferente.
RAMOS, H.H.; MATUO, T.; ALMEIDA, A.N. et al.
Cobertura do alvo pela pulverização com bico
hidráulico em função do tipo de jato, posição do alvo
e altura de aplicação. In: CONGRESSO BRASILEIRO
DE ENGENHARIA AGRÍCOLA, 27., 1998, Poços de
Caldas. Anais... Lavras: UFLA/SBEA, 1998. v.3,
p.169-171.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 291-295, 2002
Bragantia
Print ISSN 0006-8705
Bragantia vol.61 no.3 Campinas Sept./Dec. 2002
METODOLOGIA E TÉCNICAS EXPERIMENTAIS
Modelos de minimização de biomassa residual1
Models of minimization of residual biomass
Maria Márcia Pereira SartoriI, II; Helenice de Oliveira FlorentinoI, III
IDepartamento
de Bioestatística, Instituto de Biociências/UNESP, Caixa Postal 510, 18608-080
Botucatu (SP)
IIProjeto financiado pelo CNPq
IIIAuxílio-Pesquisa da FAPESP
RESUMO
No Brasil, a biomassa residual do cultivo de cana-de-açúcar é representada por folhas, palhas,
ponteiros e frações de colmo que somam uma produção aproximada de 108 milhões de
toneladas por ano; quantidade que permitiria a produção de 10,2 MWh de energia. Existem
muitas cultivares como opção de plantio resultantes de programas de melhoramento visando à
resistência a pragas, a doenças e à adaptação ao tipo de solo, cuja escolha é feita em virtude
da produtividade física, bem como da produção de sacarose. Essa seleção pode ser auxiliada
por modelos de otimização, visando minimizar a quantidade de resíduo de colheita, com ou
sem imposições sobre a quantidade de energia obtida da biomassa. Pode, também, ser
auxiliada pela maximização da quantidade de energia da biomassa residual com imposições
sobre a quantidade de resíduo a ser gerada. A decisão sobre qual modelo deve ser usado é
determinada pelo administrador da empresa com auxílio de alguns critérios. O objetivo deste
trabalho é apresentar três modelos e o lucro alcançado com o uso da energia gerada por essa
biomassa. Os resultados indicaram o modelo III, que prevê a maximização da geração de
energia pela biomassa na escolha de cultivares, considerando a área disponível para o plantio,
a produção de sacarose e a produção de biomassa em quatro anos de cultivo. O lucro obtido
com o uso desse modelo foi calculado em 939 US$/ha.ano.
Palavras-chave: resíduo de colheita, otimização, cana-de-açúcar.
ABSTRACT
In Brazil, the residual biomass of the sugarcane cultivation is represented by leaves, straw, tips
and stalk fractions that together represent a production of about 108 million tons per year.
Such amount could allow the production of 10.2 MWh of energy. There are many sugarcane
cultivars resulting from improvement programs seeking resistance to pests, diseases and
adaptation to the soil type. Their choice is made in function of the physical productivity as well
as the sucrose production. That selection can be aided by optimization models, seeking to
minimize the amount of crop residue with or without impositions about the amount of obtained
energy from the biomass. It can also be aided by the maximization of the amount of energy of
the residual biomass with impositions on the amount of residue to be generated. The decision
on which model should be used is determined by the company administrator. Such decision can
be made with aid of some approaches. The objective of this work is to present the profit in the
use of the energy generated by that biomass as a decision criteria in the choice of the models.
The results indicated the model III, that foresees the maximization of energy generation from
the biomass with choice of cultivars taking into account the available area for the plantation,
the sucrose production and the biomass production in four years of cultivation. The profit with
the use of that model was calculated as being 939 US$/ha.year.
Key words: crop residue, optimization , sugarcane.
1. INTRODUÇÃO
Confirma-se na literatura que o manejo adequado de uma lavoura canavieira se inicia pela
correta escolha das variedades, caso contrário, pode comprometer a produtividade e a
lucratividade da empresa (PMGCA, 1999). Existe, portanto, uma busca contínua de novas
variedades em função da vida relativamente curta da maioria das variedades comerciais
(BRIEGER, 1978) e da possibilidade de obtenção de uma que supere as usuais. Mesmo assim, a
escolha certa para o plantio não é tarefa fácil, pois depende de um conjunto de informações
fundamentais sobre os fatores agronômicos e industriais, bem como da interação de todos os
fatores bióticos, abióticos, administrativos e econômicos (PMGCA, 1999).
Os dados de biomassa residual podem ser mais uma opção para escolha das variedades,
porque possibilitam melhores resultados econômicos e auxiliam na implantação desse resíduo
no sistema de produção.
Na tentativa de minimizar o impacto ambiental e as influências causadas na produtividade e,
conseqüentemente, na lucratividade das empresas alcooleiras, pesquisadores têm persistido na
escolha da variedade que gere menor quantidade de resíduos, sem perder as características de
produção, o que, muitas vezes, pode ser feito com auxílio da programação matemática. A
otimização é importante ferramenta matemática utilizada, sobretudo, na área sucroalcooleira.
SUPARAPORN (1991) desenvolveu um modelo de programação linear para determinar a
produção necessária de algumas culturas em fazendas da região de Changwat Sukhothai. Esse
modelo foi comparado com o plano de produção atual. Além de mostrar-se apto a determinar a
produção necessária das culturas, apresentou como resultado um aumento de 318,37% na
renda líquida.
Na tentativa de maximizar a renda líquida do setor agrícola em unidades sucroalcooleiras,
SOFFNER et al. (1993) criaram um modelo de programação linear que se mostrou apto a
descrever e simular o sistema agrícola de uma empresa produtora de açúcar e álcool. Embora
os resultados tenham sido satisfatórios, não se considerou a redução dos resíduos.
Para maximizar o lucro dos produtores de cana-de-açúcar, com base nos rendimentos e custos
de produção, BRUNORO e LEITE (1999) desenvolveram um modelo de otimização apto a
mensurar a redução do custo total unitário de produção em função do planejamento da
quantidade e distribuição de variedades para as sub-regiões próximas a usina.
CHAUDHRY et al. (1996) e SINGELS et al. (1999) desenvolveram modelos de otimização para
avaliar a irrigação na cultura de cana-de-açúcar, os quais auxiliaram de forma direta na
decisão de utilizar ou não a irrigação nessa cultura. DANTAS-NETO (1994) e PEREIRA MENDES
(1996) desenvolveram modelos para otimização do padrão de cultivo, em áreas irrigadas, com
base nas respostas das culturas à água.
Observa-se em SARTORI et al. (2001) que a escolha de variedades para o plantio da cultura de
cana-de-açúcar pode ser auxiliada por modelos matemáticos de otimização que minimizam a
quantidade de resíduo de colheita ou maximizam a energia contida nesses resíduos. Além do
potencial energético dessa biomassa, contam a favor dessa energia as questões ambientais, a
manutenção de empregos e a projeção de vida limitada para os recursos energéticos de fontes
naturais (EID et al., 1998). Esses modelos podem ser mais bem explorados com a análise de
novos critérios de decisão, como o custo de coleta da biomassa residual de colheita.
2. DESCRIÇÃO DOS MODELOS
2.1. Modelo I
Com o primeiro modelo pretende-se minimizar a biomassa residual em função da escolha de
variedades (2.1.1) que são adaptáveis ao tipo de solo, tendo como restrição a área disponível
para plantio (2.1.2) e a produção de sacarose no mínimo igual à produção média entre as
variedades pré-selecionadas (2.1.3). Esse modelo permite escolher a variedade, a área a ser
destinada para o plantio e a previsão de produção de pol e de biomassa residual.
em que:
i = 1, 2, ... , n as variedades que fazem parte do sistema;
Ai: a quantidade de biomassa residual para cada variedade i em hectare;
xi: a área em hectare a ser determinada para cada variedade i;
b: a área em hectare disponível para o plantio;
α: a produção de pol em t/ha para a variedade i;
: a média de produção de pol entre as variedades pré-selecionadas.
2.2. Modelo II
O segundo modelo consiste em minimizar a biomassa residual pela escolha de variedades
(2.2.1), adaptáveis ao tipo de solo, tendo como restrição, além da área disponível de plantio
(2.2.2) e da produção de sacarose no mínimo igual à produção média entre as variedades préselecionadas (2.2.3), a média de produção de energia disponível nessa biomassa (2.2.4). Esse
modelo tem como resultado a escolha da variedade, a área a ser destinada para o plantio de
cada variedade, a previsão de produção de sacarose e de biomassa residual e a produção de
energia dessa biomassa.
em que:
i = 1, 2, ... , n as variedades que fazem parte do sistema;
Ai: a produtividade média do resíduo de colheita para variedade i, em t.ha-1;
xi: a variável que determina a área para o plantio da variedade i, em hectare;
b: a área total disponível para plantio, em hectare;
:a produtividade média de pol.ha-1, entre as variedades, t.ha-1;
αi: a produtividade média de pol.ha-1 para variedade i, t.ha-1;
: a produção média de energia, entre as variedades, em kJ.ha-1;
βi: a produção média de energia para variedade i, kJ.ha-1.
2.3. Modelo III
Com o terceiro modelo é possível maximizar a produção de energia da biomassa residual em
função da escolha de variedades (2.3.1), que são adaptáveis ao tipo de solo, impondo
restrições sobre a área disponível para o plantio (2.3.2), a produção de sacarose (2.3.3) e a
produção de biomassa em quatro anos de cultivo (2.3.4). Os resultados são a escolha da
variedade e da área a ser destinada para o plantio, a previsão de produção de pol e de
biomassa residual e também a produção de energia dessa biomassa.
em que:
i
= 1, 2, ... , n as variedades que fazem parte do sistema;
Bi: o PECI (produção de energia calorífica inferior (SARTORI, 2001) da biomassa residual de
colheita para a variedade i, em kJ.ha-1;
xi: a variável que determina a área para o plantio da variedade i, em hectare;
b: a área disponível para plantio, em hectare;
: a produção média de pol, em t.ha-1;
αi: a produção média de pol.ha-1 para a variedade i, em t.ha-1;
: a produção média de biomassa residual de colheita, em t.ha-1;
µi: a produção média de biomassa residual de colheita para a variedade i, t.ha-1;
3. CRITÉRIO DE DECISÃO
Utilizou-se como critério de decisão o lucro alcançado com a venda da energia gerada com a
biomassa, o qual é obtido pela diferença entre o preço de venda (Pv) da energia produzida a
partir da biomassa residual de colheita de cana verde e o custo total (CT) de sua produção.
Deve-se determinar esse lucro para cada modelo, que será comparados e avaliados de acordo
com as necessidades da empresa.
O preço de venda é dado pela expressão: Pv = Br/Q x P, em que: Br é a quantidade em
toneladas de biomassa residual, determinada com base nas variedades escolhidas pelos
modelos matemáticos; Q é a quantidade em tonelada de biomassa residual usada para gerar
um MWh de energia, e P é o preço, em dólar, para produção dessa energia.
O custo total (CT) é dado pela soma dos custos de enfardamento (Ce), de carregamento (Cc) e
de transporte (Ct), ou seja: CT = Ce + Cc + Ct .
Esse critério auxilia na escolha, dentre os modelos propostos, de qual deve ser usado para
definir a variedade de cana-de-açúcar e a área a ser plantada, a fim de atender às
necessidades da usina, respeitando as questões ambientais (não praticar a queima na précolheita) e evitar a redução da faixa de lucro da empresa ou proporcionar aumento.
4. APLICAÇÃO
Apresenta-se a seguir uma aplicação dessa técnica matemática para os dados obtidos em
SARTORI (2001), com o custo total analisado sobre dados de biomassa5 enfardada pela
máquina JS-90. Para o cálculo do preço de venda usou-se Q = 0,5 t/MWh e P = 26 US$/MWh.
Como a biomassa residual difere em cada ano de desenvolvimento da cultura ou corte
(SARTORI, 2001), utilizaram-se dados de quatro cortes da cultura para cada variedade, obtendo
como resultado final (Pv-CT), em US$/ha.ano, o valor médio para os quatro primeiros cortes
da cultura.
Os resultados apresentados nos quadros 1, 2 e 3, foram determinados com base no poder
calorífico inferior. O menor valor de produção de biomassa residual total foi de 533.345,42 t,
do modelo I; de 580.007,46 t do modelo II, e de 602.898,29 t do modelo III para quatro
cortes da cultura, originando 436.512; 461.777 e 461.814 toneladas de pol, e gerando
1.243,37; 1.443,65 e 1.498,69 TJ de energia, respectivamente, para os três modelos
estudados (Quadros 1, 2 e 3).
Os resultados demonstram que, dentre as cinco variedades propostas, as duas escolhidas pelo
modelo II e III são as mesmas, RB72454 e RB855113, diferindo, no entanto, na quantidade a
ser plantada (Quadros 2 e 3). Isso pode ter ocorrido por causa da variação da produção de
energia em virtude da variedade (SARTORI, 2001).
O modelo I seleciona duas variedades, RB835486 e RB72454 (Quadro 1); a variedade
RB72454 é a mesma escolhida pelos modelos II e III. Portanto, se analisados globalmente, os
três modelos escolheram três variedades que diferem em decorrência da opção de
aproveitamento do resíduo de colheita para a produção de energia. Na tentativa de avaliar
melhor os resultados obtidos pelos modelos, possibilitando sua utilização para a escolha
correta de variedades, utilizou-se o critério de decisão proposto na seção anterior.
Os custos para as operações de enfardamento, carregamento e transporte para os modelos I,
II e III estão mostrados nos quadros 4, 5 e 6. Nota-se que o custo total sofre influência do tipo
de modelo, uma vez que a produção de biomassa residual varia em função da escolha da
variedade.
Verifica-se no quadro 7 o custo total (CT), o preço de venda (Pv) e o lucro (Pv-CT) para cada
modelo. Com relação ao lucro, pode-se observar que os modelos II e III apresentam melhores
resultados, tendo como alternativa a produção de energia elétrica com base na biomassa.
Em termos de porcentagem, observa-se que na escolha de variedades feita pelo modelo II é
produzido 8,75% mais biomassa que pelo modelo I, no entanto, apresenta aumento no lucro
anual por hectare de 8,30%. Comparando o modelo III com I e II, os aumentos foram,
respectivamente, de 13% e 4,34% no lucro e 13,04% e 3,95% na produção de biomassa.
5. CONCLUSÕES
1. A avaliação dos modelos, realizada com base no critério de lucro de produção de energia,
confirmou a viabilidade econômica dessa produção a partir da biomassa residual de colheita.
Ressalta-se a importância de estudos de coleta desse material sem o processo de
enfardamento, pois este consome cerca de 60% do lucro de produção.
2. Verificou-se, nos três modelos, que a produção de energia de biomassa residual das
variedades escolhidas geraram lucro para a empresa de cana-de-açúcar.
5. Com o critério de decisão utilizado, o modelo III apresentou o melhor resultado,
proporcionando lucro de 939 US$/ha.ano.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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anos de Estação Experimental de Piracicaba. Campinas: Instituto Agronômico, 1978,
p.82.
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programação matemática. Revista Ceres, Viçosa, v.46, n.264, p.111-124, 1999.
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irrigadas, baseados nas funções de resposta das culturas à água. 1994. 134f. Tese (Doutorado
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paulista: uma análise da experiência e dificuldades de difusão. Informações Econômicas, São
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irrigadas. 1996. 128f. Dissertação (Mestrado em Irrigação) - Universidade Federal da Paraíba,
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Federal de São Carlos, Departamento de Biotecnologia Vegetal, 1999.
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variedades de cana-de-açúcar. 2001. 121f. Tese (Doutorado em Agronomia/Energia na
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in variety selection and planting strategy. Energy, Elsevier, n.26, p.1031-1040, 2001.
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Proceedings… Townsville: PK Editorial Services, 1999. v.1, p.219-226.
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SUKHOTHAI. 1991. Bangkok, Thailand. Proceedings.... Bangkok, Thailand, [s.n.], 1991. p.104.
Recebido para publicação em 5 de dezembro de 2001 e aceito em 31 de julho de 2002
Modelos de Minimização de Biomassa Residual
297
METODOLOGIA E TÉCNICAS EXPERIMENTAIS
MODELOS DE MINIMIZAÇÃO DE BIOMASSA RESIDUAL(1 )
MARIA MÁRCIA PEREIRA SARTORI(2,3); HELENICE DE OLIVEIRA FLORENTINO(2,4)
RESUMO
No Brasil, a biomassa residual do cultivo de cana-de-açúcar é representada por folhas, palhas,
ponteiros e frações de colmo que somam uma produção aproximada de 108 milhões de toneladas
por ano; quantidade que permitiria a produção de 10,2 MWh de energia. Existem muitas cultivares
como opção de plantio resultantes de programas de melhoramento visando à resistência a pragas,
a doenças e à adaptação ao tipo de solo, cuja escolha é feita em virtude da produtividade física, bem
como da produção de sacarose. Essa seleção pode ser auxiliada por modelos de otimização, visando minimizar a quantidade de resíduo de colheita, com ou sem imposições sobre a quantidade de
energia obtida da biomassa. Pode, também, ser auxiliada pela maximização da quantidade de energia
da biomassa residual com imposições sobre a quantidade de resíduo a ser gerada. A decisão sobre
qual modelo deve ser usado é determinada pelo administrador da empresa com auxílio de alguns
critérios. O objetivo deste trabalho é apresentar três modelos e o lucro alcançado com o uso da
energia gerada por essa biomassa. Os resultados indicaram o modelo III, que prevê a maximização
da geração de energia pela biomassa na escolha de cultivares, considerando a área disponível para
o plantio, a produção de sacarose e a produção de biomassa em quatro anos de cultivo. O lucro
obtido com o uso desse modelo foi calculado em 939 US$/ha.ano.
Palavras-chave: resíduo de colheita, otimização, cana-de-açúcar.
ABSTRACT
MODELS OF MINIMIZATION OF RESIDUAL BIOMASS
In Brazil, the residual biomass of the sugarcane cultivation is represented by leaves, straw, tips
and stalk fractions that together represent a production of about 108 million tons per year. Such
amount could allow the production of 10.2 MWh of energy. There are many sugarcane cultivars
resulting from improvement programs seeking resistance to pests, diseases and adaptation to the
soil type. Their choice is made in function of the physical productivity as well as the sucrose
production. That selection can be aided by optimization models, seeking to minimize the amount
of crop residue with or without impositions about the amount of obtained energy from the biomass.
It can also be aided by the maximization of the amount of energy of the residual biomass with
impositions on the amount of residue to be generated. The decision on which model should be
used is determined by the company administrator. Such decision can be made with aid of some
approaches. The objective of this work is to present the profit in the use of the energy generated by
that biomass as a decision criteria in the choice of the models. The results indicated the model III,
that foresees the maximization of energy generation from the biomass with choice of cultivars
taking into account the available area for the plantation, the sucrose production and the biomass
production in four years of cultivation. The profit with the use of that model was calculated as
being 939 US$/ha.year.
Key words: crop residue, optimization , sugarcane.
(1) Trabalho apresentado no XXIV Congresso Nacional de Matemática Aplicada e Computacional, Belo Horizonte (MG), em 2001.
Recebido para publicação em 5 de dezembro de 2001 e aceito em 31 de julho de 2002.
(2) Departamento de Bioestatística, Instituto de Biociências/UNESP, Caixa Postal 510, 18608-080 Botucatu (SP).
(3) Projeto financiado pelo CNPq.
4
( ) Auxílio-Pesquisa da FAPESP.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 297-303, 2002
M.M.P. SARTORI e H.O. FLORENTINO
298
1. INTRODUÇÃO
Confirma-se na literatura que o manejo adequado
de uma lavoura canavieira se inicia pela correta
escolha das variedades, caso contrário, pode
comprometer a produtividade e a lucratividade da
empresa (PMGCA, 1999). Existe, portanto, uma
busca contínua de novas variedades em função da
vida relativamente curta da maioria das variedades
comerciais (BRIEGER , 1978) e da possibilidade de
obtenção de uma que supere as usuais. Mesmo assim,
a escolha certa para o plantio não é tarefa fácil, pois
depende de um conjunto de informações
fundamentais sobre os fatores agronômicos e
industriais, bem como da interação de todos os
fatores bióticos, abióticos, administrativos e
econômicos (PMGCA, 1999).
Os dados de biomassa residual podem ser mais
uma opção para escolha das variedades, porque
possibilitam melhores resultados econômicos e
auxiliam na implantação desse resíduo no sistema
de produção.
Na tentativa de minimizar o impacto ambiental e
as influências causadas na produtividade e,
conseqüentemente, na lucratividade das empresas
alcooleiras, pesquisadores têm persistido na escolha
da variedade que gere menor quantidade de
resíduos, sem perder as características de produção,
o que, muitas vezes, pode ser feito com auxílio da
programação matemática. A otimização é
importante ferramenta matemática utilizada,
sobretudo, na área sucroalcooleira.
SUPARAPORN (1991) desenvolveu um modelo de
programação linear para determinar a produção
necessária de algumas culturas em fazendas da
região de Changwat Sukhothai. Esse modelo foi
comparado com o plano de produção atual. Além
de mostrar-se apto a determinar a produção
necessária das culturas, apresentou como resultado
um aumento de 318,37% na renda líquida.
Na tentativa de maximizar a renda líquida do
setor agrícola em unidades sucroalcooleiras,
S O F F N E R et al. (1993) criaram um modelo de
programação linear que se mostrou apto a
descrever e simular o sistema agrícola de uma
empresa produtora de açúcar e álcool. Embora os
resultados tenham sido satisfatórios, não se
considerou a redução dos resíduos.
Para maximizar o lucro dos produtores de canade-açúcar, com base nos rendimentos e custos de
produção, BRUNORO e LEITE (1999) desenvolveram um
modelo de otimização apto a mensurar a redução do
custo total unitário de produção em função do
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 297-303, 2002
planejamento da quantidade e distribuição de
variedades para as sub-regiões próximas a usina.
CHAUDHRY et al. (1996) e SINGELS et al. (1999)
desenvolveram modelos de otimização para avaliar
a irrigação na cultura de cana-de-açúcar, os quais
auxiliaram de forma direta na decisão de utilizar ou
não a irrigação nessa cultura. DANTAS-NETO (1994) e
PEREIRA MENDES (1996) desenvolveram modelos para
otimização do padrão de cultivo, em áreas irrigadas,
com base nas respostas das culturas à água.
Observa-se em SARTORI et al. (2001) que a escolha
de variedades para o plantio da cultura de cana-deaçúcar pode ser auxiliada por modelos matemáticos
de otimização que minimizam a quantidade de
resíduo de colheita ou maximizam a energia contida
nesses resíduos. Além do potencial energético dessa
biomassa, contam a favor dessa energia as questões
ambientais, a manutenção de empregos e a projeção
de vida limitada para os recursos energéticos de
fontes naturais (E ID et al., 1998). Esses modelos
podem ser mais bem explorados com a análise de
novos critérios de decisão, como o custo de coleta da
biomassa residual de colheita.
2. DESCRIÇÃO DOS MODELOS
2.1. Modelo I
Com o primeiro modelo pretende-se minimizar a
biomassa residual em função da escolha de
variedades (2.1.1) que são adaptáveis ao tipo de solo,
tendo como restrição a área disponível para plantio
(2.1.2) e a produção de sacarose no mínimo igual à
produção média entre as variedades préselecionadas (2.1.3). Esse modelo permite escolher a
variedade, a área a ser destinada para o plantio e a
previsão de produção de pol e de biomassa residual.
(2.1.1)
(2.1.2)
(2.1.3)
(2.1.4)
Modelos de Minimização de Biomassa Residual
em que:
i = 1, 2, ... , n as variedades que fazem parte do
sistema;
Ai: a quantidade de biomassa residual para cada
variedade i em hectare;
xi: a área em hectare a ser determinada para cada
variedade i;
b: a área em hectare disponível para o plantio;
α: a produção de pol em t/ha para a variedade i;
α: a média de produção de pol entre as variedades
pré-selecionadas.
2.2. Modelo II
O segundo modelo consiste em minimizar a
biomassa residual pela escolha de variedades (2.2.1),
adaptáveis ao tipo de solo, tendo como restrição, além
da área disponível de plantio (2.2.2) e da produção
de sacarose no mínimo igual à produção média entre
as variedades pré-selecionadas (2.2.3), a média de
produção de energia disponível nessa biomassa
(2.2.4). Esse modelo tem como resultado a escolha
da variedade, a área a ser destinada para o plantio
de cada variedade, a previsão de produção de
sacarose e de biomassa residual e a produção de
energia dessa biomassa.
(2.2.1)
(2.2.2)
(2.2.3)
(2.2.4)
(2.2.5)
em que:
i = 1, 2, ... , n as variedades que fazem parte do
sistema;
Ai: a produtividade média do resíduo de colheita
para variedade i, em t.ha-1;
xi: a variável que determina a área para o plantio da
variedade i, em hectare;
b: a área total disponível para plantio, em hectare;
α: a produtividade média de pol.ha -1, entre as
variedades, t.ha-1;
αi: a produtividade média de pol.ha-1 para variedade
i, t.ha-1;
299
β: a produção média de energia, entre as variedades,
em kJ.ha-1;
βi: a produção média de energia para variedade i,
kJ.ha-1.
2.3. Modelo III
Com o terceiro modelo é possível maximizar a
produção de energia da biomassa residual em função
da escolha de variedades (2.3.1), que são adaptáveis
ao tipo de solo, impondo restrições sobre a área
disponível para o plantio (2.3.2), a produção de
sacarose (2.3.3) e a produção de biomassa em quatro
anos de cultivo (2.3.4). Os resultados são a escolha
da variedade e da área a ser destinada para o plantio,
a previsão de produção de pol e de biomassa residual
e também a produção de energia dessa biomassa.
(2.3.1)
(2.3.2)
(2.3.3)
(2.3.4)
(2.3.5)
em que:
= 1, 2, ... , n as variedades que fazem parte do
i
sistema;
Bi: o PECI (produção de energia calorífica inferior
(SARTORI, 2001) da biomassa residual de colheita para
a variedade i, em kJ.ha-1;
xi: a variável que determina a área para o plantio da
variedade i, em hectare;
b: a área disponível para plantio, em hectare;
α: a produção média de pol, em t.ha-1;
αi: a produção média de pol.ha-1 para a variedade i,
em t.ha-1;
µ: a produção média de biomassa residual de
colheita, em t.ha-1;
µi: a produção média de biomassa residual de colheita
para a variedade i, t.ha-1;
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 297-303, 2002
M.M.P. SARTORI e H.O. FLORENTINO
300
3. CRITÉRIO DE DECISÃO
Utilizou-se como critério de decisão o lucro
alcançado com a venda da energia gerada com a
biomassa, o qual é obtido pela diferença entre o preço
de venda (Pv) da energia produzida a partir da
biomassa residual de colheita de cana verde e o custo
total (CT) de sua produção. Deve-se determinar esse
lucro para cada modelo, que será comparados e
avaliados de acordo com as necessidades da empresa.
O preço de venda é dado pela expressão: Pv =
Br/Q x P, em que: Br é a quantidade em toneladas
de biomassa residual, determinada com base nas
variedades escolhidas pelos modelos matemáticos;
Q é a quantidade em tonelada de biomassa residual
usada para gerar um MWh de energia, e P é o preço,
em dólar, para produção dessa energia.
O custo total (CT) é dado pela soma dos custos
de enfardamento (Ce), de carregamento (Cc) e de
transporte (Ct), ou seja: CT = Ce + Cc + Ct .
Esse critério auxilia na escolha, dentre os modelos
propostos, de qual deve ser usado para definir a
variedade de cana-de-açúcar e a área a ser plantada,
a fim de atender às necessidades da usina,
respeitando as questões ambientais (não praticar a
queima na pré- colheita) e evitar a redução da faixa
de lucro da empresa ou proporcionar aumento.
4. APLICAÇÃO
Apresenta-se a seguir uma aplicação dessa
técnica matemática para os dados obtidos em
SARTORI (2001), com o custo total analisado sobre
dados de biomassa(5) enfardada pela máquina JS-90.
Para o cálculo do preço de venda usou-se Q = 0,5 t/
MWh e P = 26 US$/MWh.
Como a biomassa residual difere em cada ano de
desenvolvimento da cultura ou corte (SARTORI, 2001),
utilizaram-se dados de quatro cortes da cultura para
cada variedade, obtendo como resultado final (PvCT), em US$/ha.ano, o valor médio para os quatro
primeiros cortes da cultura.
Os resultados apresentados nos quadros 1, 2 e 3,
foram determinados com base no poder calorífico
inferior. O menor valor de produção de biomassa
residual total foi de 533.345,42 t, do modelo I; de
580.007,46 t do modelo II, e de 602.898,29 t do modelo
III para quatro cortes da cultura, originando 436.512;
461.777 e 461.814 toneladas de pol, e gerando
1.243,37; 1.443,65 e 1.498,69 TJ de energia,
respectivamente, para os três modelos estudados
(Quadros 1, 2 e 3).
Os resultados demonstram que, dentre as cinco
variedades propostas, as duas escolhidas pelo
modelo II e III são as mesmas, RB72454 e RB855113,
diferindo, no entanto, na quantidade a ser plantada
(Quadros 2 e 3). Isso pode ter ocorrido por causa da
variação da produção de energia em virtude da
variedade (SARTORI, 2001).
O modelo I seleciona duas variedades, RB835486
e RB72454 (Quadro 1); a variedade RB72454 é a
mesma escolhida pelos modelos II e III. Portanto,
se analisados globalmente, os três modelos
escolheram três variedades que diferem em
decorrência da opção de aproveitamento do resíduo
de colheita para a produção de energia. Na tentativa
de avaliar melhor os resultados obtidos pelos
modelos, possibilitando sua utilização para a
escolha correta de variedades, utilizou-se o critério
de decisão proposto na seção anterior.
Os custos para as operações de enfardamento,
carregamento e transporte para os modelos I, II e III
estão mostrados nos quadros 4, 5 e 6. Nota-se que o
custo total sofre influência do tipo de modelo, uma
vez que a produção de biomassa residual varia em
função da escolha da variedade.
Quadro 1. Área, produção de pol, produção de energia e quantidade de resíduo para cada variedade escolhida pelo modelo I
Variedades
SP791011
RB835486
RB72454
RB855113
RB855536
Exigências
Resultados
Área
ha
0
3.254
2.746
0
0
6.000
6.000
5
Pol
t
0
225.150
211.362
0
0
436.512
436.512
Energia
TJ
0
594,27
649,10
0
0
1.243,37
Resíduo
t
0
272.726,49
260.618,93
0
0
533.345,42
( ) Os dados de biomassa em US$/t foram obtidos no Informativo do Centro de Tecnologia da Copersucar, de1998.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 297-303, 2002
Modelos de Minimização de Biomassa Residual
301
Quadro 2. Área, produção de pol, energia disponível e quantidade de resíduo para cada variedade escolhida pelo modelo II
Variedades
SP791011
RB835486
RB72454
RB855113
RB855536
Exigências
Resultados
Área
ha
0
0
5.573
427
0
6.000
6.000
Pol
t
0
0
428.917
32.860
0
436.512
461.777
Energia
TJ
0
0
1.317,21
126,44
0
1.141,52
1.443,65
Resíduo
t
0
0
528.873,08
51.134,38
0
580.007,46
Quadro 3. Área, produção de pol, energia disponível e quantidade de resíduo para cada variedade escolhida pelo modelo III
Variedades
SP791011
RB835486
RB72454
RB855113
RB855536
Exigências
Resultados
Área
ha
0
0
4.655
1.345
0
6.000
6.000
Pol
t
0
0
358.240
103.574
0
436.512
461.814
Energia
TJ
0
0
1.100,16
398,53
0
1.498,69
Resíduo
t
0
0
441.725,66
161.172,63
0
602.898,29
602.898,29
Quadro 4. Custos de enfardamento, carregamento, transporte, por variedade selecionada no modelo I
Operações
Enfardamento
Carregamento
Transporte
Custo/variedade
Custo total
Custo por variedade
RB835486
RB72454
US$
2.372.720
2.267.385
545.453
521.238
1.063.633
1.016.414
3.981.806
3.805.037
-
Custo por operação
US$
4.640.105
1.066.691
2.080.047
7.786.843
Quadro 5. Custos de enfardamento, carregamento, transporte, por variedade selecionada no modelo II
Operações
Enfardamento
Carregamento
Transporte
Custo/variedade
Custo Total
Custo por variedade
RB72454
RB855113
US$
4.601.196
444.869
1.057.746
102.269
2.062.605
199.424
7.721.547
746.562
-
Custo por operação
US$
5.046.065
1.160.015
2.262.029
8.468.109
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 297-303, 2002
M.M.P. SARTORI e H.O. FLORENTINO
302
Quadro 6. Custos de enfardamento, carregamento, transporte, por variedade selecionada no modelo III
Custo por variedade
RB72454
RB855113
US$
3.843.013
1.402.202
883.452
322.345
1.722.730
628.573
6.449.195
2.353.120
-
Operações
Enfardamento
Carregamento
Transporte
Custo/variedade
Custo Total
Custo por operação
US$
5.245.215
1.205.797
2.351.303
8.802.315
Quadro 7. Custo total (CT), preço de venda de energia (Pv) produzida pela biomassa residual de colheita em quatro
cortes e lucro, para os modelos I, II e III
Modelos
Modelo I
Modelo II
Modelo III
CT
7.786.843
8.468.109
8.802.315
Pv
US$
27.733.961
30.068.354
31.350.710
Verifica-se no quadro 7 o custo total (CT), o preço
de venda (Pv) e o lucro (Pv-CT) para cada modelo.
Com relação ao lucro, pode-se observar que os
modelos II e III apresentam melhores resultados,
tendo como alternativa a produção de energia elétrica
com base na biomassa.
Em termos de porcentagem, observa-se que na
escolha de variedades feita pelo modelo II é produzido
8,75% mais biomassa que pelo modelo I, no entanto,
apresenta aumento no lucro anual por hectare de
8,30%. Comparando o modelo III com I e II, os
aumentos foram, respectivamente, de 13% e 4,34% no
lucro e 13,04% e 3,95% na produção de biomassa.
5. CONCLUSÕES
1. A avaliação dos modelos, realizada com base
no critério de lucro de produção de energia,
confirmou a viabilidade econômica dessa produção
a partir da biomassa residual de colheita. Ressaltase a importância de estudos de coleta desse material
sem o processo de enfardamento, pois este consome
cerca de 60% do lucro de produção.
2. Verificou-se, nos três modelos, que a produção
de energia de biomassa residual das variedades
escolhidas geraram lucro para a empresa de canade-açúcar.
5. Com o critério de decisão utilizado, o modelo
III apresentou o melhor resultado, proporcionando
lucro de 939 US$/ha.ano.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 297-303, 2002
Lucro
19.947.119
21.600.245
22.548.396
Lucro
US$/ha.ano
831
900
939
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Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 297-303, 2002
Bragantia
Print ISSN 0006-8705
Bragantia vol.61 no.3 Campinas Sept./Dec. 2002
METODOLOGIA E TÉCNICAS EXPERIMENTAIS
NOTA
Uso de software para análise de imagem em avaliação
da cobertura de pulverização
Using imagery analysis software for evaluation of spraying coverage
Márcio Carvalho FirvedaI; Alécio Cantalogo-JuniorI; Hamilton Humberto RamosII;
Antonio Carlos Loureiro LinoII; Ila Maria CorrêaII
IGraduando
em Agronomia. Estagiário do Centro Avançado de Pesquisa Tecnológica do
Agronegócio de Engenharia e Automação Agrícola (CMAA), Instituto Agronômico (IAC), Caixa
Postal 26, 13201-970 Jundiaí (SP)
IICentro de Mecanização e Automação Agrícola, IAC. E-mail: [email protected]
RESUMO
O presente trabalho teve como objetivo avaliar a menor concentração do traçador
fluorescente Poliglow 830 YLS, necessária para um suficiente contraste com a superfície
vegetal, bem como desenvolver uma rotina para determinar a cobertura de pulverização no
software para análise de imagens IDRISI. Para avaliação, misturaram-se, previamente, três
doses de traçador fluorescente Poliglow 830 YLS (5, 12,5 e 25 g) a 10 g de uma formulação
de mancozeb, diluídas em 5 L de água (0,001, 0,0025 e 0,005% p.v. do traçador) e aplicadas,
com três diferentes tamanhos de gotas (muito grossa, fina e muito fina) em Hibiscus spp.
Após a completa secagem da calda, retiraram-se amostras de folhas, as quais foram levadas
ao laboratório e analisadas sob luz ultravioleta; selecionou-se, visualmente, uma folha com
deposição leve, média e pesada de cada um dos nove tratamentos. A menor dose do traçador
proporcionou uma fluorescência bastante incipiente mesmo para análise visual. As demais
folhas foram fotografadas com câmera digital, em ambiente totalmente escuro, sob iluminação
ultravioleta. Assim, desenvolveu-se uma rotina de análise de imagens que permitiu a
automatização das análises de cobertura. O software mostrou-se ferramenta adequada e
eficiente na avaliação da cobertura de pulverização na superfície vegetal estudada. A maior
concentração do traçador melhorou a sensibilidade da análise.
Palavras-chave: pulverização, distribuição, análise de imagens, traçador fluorescente.
ABSTRACT
The present work aimed to evaluate the smallest concentration of the tracer fluorescent
Poliglow 830 YLS necessary for an adequate contrast with the plant surface, as well as to
develop a process for determination of spraying coverage using the software IDRISI for
imagery analysis. Three doses of the fluorescent tracer Poliglow 830 YLS (5, 12.5 and 25 g)
were previously mixed to 10 g of a mancozeb formulation, diluted in 5 L of water (0.001,
0.0025 e 0.005% w.v. of tracer) and applied on Hibiscus spp, with three different sizes of
drops (very large, fine and very fine). After the complete drying of the carrier, samples of
leaves were collected, taken to the laboratory and analyzed under ultra-violet light, where a
leaf was visually selected with light, medium and heavy deposition, for each one of the nine
treatments. The smallest dose of the tracer provided a quite incipient fluorescency for visual
analysis, therefore being discarded. The other leaves were photographed with digital camera,
in a totally dark atmosphere, under ultra-violet illumination. With these images, a routine
analysis was developed in the software IDRISI, which allowed the automation of the coverage
analyses. The software IDRISI showed to be an appropriate and efficient tool in the evaluation
of the spraying coverage in the plant surface studied. The largest concentration of the tracer
improved the sensitivity of the analysis.
Key words: spraying, distribution, imagery analysis, fluorescent tracer.
Introdução
A mistura de aditivos, pó ou líquido, às formulações a serem pulverizadas, como meio de
avaliação qualitativa e quantitativa dos depósitos, é bastante antiga. Inicialmente, utilizavamse os compostos cúpricos; a partir daí, vários outros métodos começaram a ser estudados. Na
busca por novos métodos, HIMEL (1969), SHARP (1973), TOMPKINS et al. citados por ABI SAAB
(1996) e EVANS et al. (1994) adicionaram suspensões de pigmentos fluorescentes ao produto
a ser aplicado nas plantas, substâncias que se destacam facilmente sob luz ultravioleta pela
fluorescência. Segundo Raetano (1996), a utilização desses materiais fluorescentes apresenta
vantagem, pois, sendo invisíveis nas folhas, diminui a tendência de escolha na coleta das
amostras; além disso, os depósitos são facilmente visualizados em presença de luz
ultravioleta (BLB 15).
Apesar da vantagem do uso dos pigmentos fluorescentes, pode-se citar como desvantagem o
fato de, em sua grande maioria, serem pouco solúveis em água. Com isso, faz-se necessário
misturá-los previamente aos espalhantes adesivos a fim de melhorar sua dispersão no meio
aquoso, como sugerido por RAETANO (1996). Tal mistura, porém, pode afetar os resultados em
virtude da redução na tensão superficial da água proporcionada pelo espalhante (PALLADINI,
2000). Considerando esse fato, ABI SAAB (1996) utilizou com sucesso a técnica de misturar o
pigmento Luxcor LRM 100 (derivado de uréia/formaldeído) a uma formulação de pó molhável.
Segundo esse autor, tal artifício permitiu uma dispersão adequada do pigmento na água, sem
a utilização de espalhantes.
Normalmente, o critério adotado para a avaliação dos depósitos, quando se empregam
traçadores fluorescentes, tem sido uma escala de notas visual, variável em função da
porcentagem ou intensidade de cobertura, conforme descrita por BULLOCK et al. (1968),
PALLADINI (1990) e RAETANO (1996). A automação de tais análises, por meio da análise de
imagens dos alvos pulverizados por equipamentos eletrônicos, tem sido estudada e foi
utilizada com sucesso por Steden citado por ABI SAAB (1996) e EVANS et al. (1994). Essa
técnica, entretanto, apresenta limitações, como a necessidade de um grande contraste da
imagem para que a avaliação seja precisa (SALYANI et al., 1987). Torna-se importante,
contudo, o estudo da concentração do pigmento fluorescente e da rotina de análise para que
os resultados obtidos sejam precisos e representem, adequadamente, a cobertura obtida em
pulverização.
O presente trabalho teve como objetivo avaliar a menor concentração do traçador
fluorescente Poliglow 830 YLS necessária para um suficiente contraste com a superfície
vegetal, bem como desenvolver uma rotina para determinar a cobertura de pulverização no
software para análise de imagens IDRISI.
Material e Métodos
Os experimentos foram realizados no Centro de Mecanização e Automação Agrícola (CMAA),
do Instituto Agronômico (IAC), localizado em Jundiaí (SP).
Utilizou-se o pigmento fluorescente Poliglow 830 YLS que, segundo estudos realizados por
Raetano (1996), com diferentes tipos de traçadores, mostrou-se mais adequado à avaliação
qualitativa da pulverização. Por ser pouco solúvel em água, misturou-se previamente o
traçador a uma formulação de mancozeb para dispersão do pigmento - técnica proposta por
ABI SAAB (1996). Dessa forma, três doses do pigmento (5, 12,5 e 25 g) foram misturadas a
10 g da formulação de mancozeb, pesadas em balança digital com precisão de 0,1 g e
acondicionadas em balões volumétricos para transporte até a área experimental.
Para se obter análise mais completa, optou-se por trabalhar com três espectros diferentes de
gotas. Para isso, selecionaram-se as pontas de pulverização AI11002, XR11002 e TX-8, da
SPRAYING SYSTEMS Co. que, segundo as especificações do fabricante, produzem,
respectivamente, gotas muito grossa, fina e muito fina, a 4 bar de pressão (SPRAYING SYSTEMS
Co., sd).
Os tratamentos constituíram-se da combinação de três concentrações do traçador com três
diferentes espectros de gotas, em nove condições.
Realizaram-se as aplicações com um pulverizador costal motorizado marca Guarany,
trabalhando à mínima aceleração (pressão de 400 kPa), sobre plantas de Hibiscus spp.
dispostas em 'cerca viva', com 1,5 m de altura e 50 m de comprimento. A calda foi preparada
em jarra graduada com capacidade de 1 L, onde o volume de água era medido, colocado aos
poucos nos balões volumétricos e, posteriormente, no pulverizador até completar 5 L
(concentrações de 0,001, 0,0025 e 0,005% p.v. do traçador). Para minimizar possíveis
interferências, realizou-se uma tríplice lavagem do tanque do pulverizador quando as caldas
foram substituídas.
Após 30 minutos da aplicação, tempo suficiente para a secagem da calda, coletaram-se nove
folhas de cada parcela (três na parte superior, três na central e três na inferior da planta),
totalizando 81 folhas, que foram acondicionadas em sacos plásticos devidamente
identificados, e enviadas ao laboratório para análise.
Em laboratório fotográfico (sem qualquer incidência de luz externa), as folhas coletadas foram
analisadas visualmente sob luz ultravioleta; selecionaram-se para a análise, três folhas de
cada parcela, com diferentes graus de cobertura (pesada, média e leve). A menor dose, 5 g
de Poliglow 830 YLS (0,001% p.v.), foi insuficiente para possibilitar um contraste adequado
entre a deposição e a folha para análise visual, sendo descartada na análise eletrônica. Doses
de 12,5 g (0,0025% p.v.) ou superior mostraram-se adequadas a essa análise.
Para digitalização das imagens, as folhas selecionadas foram postas sobre um suporte de
vidro, sob o qual se colocou um papel branco para aumentar o contraste do fundo com a
imagem. Duas lâmpadas ultravioletas (BLB-FL-15W-T8) foram posicionadas a 15 cm de altura
em relação à posição das folhas e 20 cm de distância entre si. As imagens foram captadas por
câmera fotográfica digital Kodak modelo DC120, posicionada perpendicularmente a uma
distância aproximada de 70 cm da folha (mínima distância focal possível), com o máximo de
zoom (3x), velocidade de abertura 1:1 e com o flash desligado. As imagens obtidas foram
transferidas para um computador no formato JPG e, posteriormente, transformadas em BMP
para possibilitar a análise no software IDRISI.
De acordo com EASTMAN Jr (1997), o IDRISI é um sistema de informação geográfica e um
software para processamento de imagens; líder na funcionalidade analítica raster, cobrindo
todo o espectro de necessidade de sistema de informação geográfica (SIG) e de
sensoriamento remoto, desde a consulta ao banco de dados e modelagem espacial até realce
e classificação de imagens, possibilitando, também, pela divergência de cores, calcular
diferenças de áreas em uma mesma superfície. As características de realce e classificação da
imagem, bem como o cálculo de áreas foram utilizados no desenvolvimento da rotina para
avaliação da cobertura de pulverização da superfície foliar.
Resultados e Discussão
Para a análise das imagens no IDRISI, dentre as diferentes opções disponíveis nas tabelas de
cores, o modo 'Color Composit 256', que divide o espectro em um conjunto de 256 cores,
proporcionou maior precisão nos limites entre folha, cobertura e fundo (Figura 1). Observouse que, nesse modo de exibição, a imagem foi composta por um conjunto de,
aproximadamente, 25 cores, e os conjuntos que formavam a folha, a cobertura e o fundo
foram distintos. Utilizando o 'Reclass', que permite reclassificar como única cor toda uma faixa
de cores, foi possível agrupar os diferentes conjuntos em apenas três cores. Assim, as cores
de 0 a 55 foram agrupadas no Grupo I; as de 56 a 178 no Grupo II; as de 179 a 256 no
Grupo III, correspondentes, respectivamente, à folha, deposição e fundo (Figura 1). Nas
deposições leves ou muito baixas, a faixa de folha por vezes se confundia com a cobertura.
Nesse caso, as cores foram inicialmente reunidas em cinco diferentes grupos e,
posteriormente, utilizou-se novamente o 'Reclass' para se obter apenas os três pretendidos.
Obtida a imagem, utilizou-se o analisador de áreas para conseguir, em pixels, a área
correspondente a cada uma das cores. A área coberta foi calculada em vista da porcentagem
da área da calda em relação à área da folha + calda.
A rotina de análise desenvolvida no IDRISI mostrou-se eficiente no cálculo da área coberta,
apresentando resultados diferentes ao obtidos de forma visual (Quadros 1 e 2). Para as
coberturas consideradas visualmente leves, médias e pesadas, as análises variaram entre
77% e 91%; 69% e 97%; 51% e 95%, respectivamente, para a menor concentração do
traçador (0,0025% p.v.), quando avaliadas pela rotina desenvolvida no IDRISI. Para maior
concentração do traçador (0,005% p.v.), as coberturas determinadas pelo IDRISI variaram,
respectivamente, entre 41% e 74%; 79% e 83%; 79% e 100%. Observa-se, na menor
concentração do traçador, que a diferença entre a análise visual e a automatizada foi elevada.
Atribuem-se tais diferenças, principalmente às áreas de baixa cobertura, com conseqüente
baixa luminescência, o que dificulta a visualização. Na maior concentração, além da diferença
entre as formas de análise ser menor, a amplitude de variação dentro de uma mesma classe
também foi reduzida. Tal fato se deve ao maior contraste entre a área coberta e a folha, em
concordância com o observado por SALYANI et al. (1987). Portanto, o aumento na
concentração do traçador, ou mesmo a utilização de um outro que emita fluorescência em
uma faixa bem distinta do verde, pode simplificar e elevar a eficiência da operação.
Outro fator limitante observado foi a não-fixação da câmera durante a aquisição das fotos.
Quando isso ocorreu, devido ao longo tempo de abertura do diafragma, formou-se um halo,
mais perceptível nas bordas das folhas, o qual, algumas vezes, dificultou a identificação da
área de transição. Resolveu-se tal problema com a fixação da câmera sobre um tripé
apropriado.
Conclusões
1. O Poliglow 830 YLS, quando misturado ao mancozeb em formulação pó molhável e doses
superiores a 12,5 g por 5 litros de água (0,0025% p.v.) na calda de pulverização, possibilita
um contraste suficiente para a análise digital dos resultados.
2. A elevação na quantidade do traçador, de 12,5 para 25,0 g por 5 litros (0,0025% p.v. e
0,005% p.v. respectivamente), diminuiu a diferença entre o sistema visual e o automatizado
de análise, além de reduzir a diferença entre a maior e a menor cobertura dentro de uma
mesma classe (leve, média ou pesada).
3. O software IDRISI mostrou-se ferramenta adequada e eficiente na avaliação da cobertura
proporcionada pela pulverização na superfície vegetal estudada.
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Recebido para publicação em 25 de outubro de 2001 e aceito em 29 de agosto de 2002
© 2007 Instituto Agronômico
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Software de Análises de Imagem em Avaliação da Cobertura de Pulverização
305
NOTA
USO DE SOFTWARE PARA ANÁLISE DE IMAGEM EM AVALIAÇÃO
DA COBERTURA DE PULVERIZAÇÃO(1)
MÁRCIO CARVALHO FIRVEDA(2 ); ALÉCIO CANTALOGO-JUNIOR(2); HAMILTON HUMBERTO
RAMOS(3 ); ANTONIO CARLOS LOUREIRO LINO(3);
ILA MARIA CORRÊA(3)
RESUMO
O presente trabalho teve como objetivo avaliar a menor concentração do traçador fluorescente
Poliglow 830 YLS, necessária para um suficiente contraste com a superfície vegetal, bem como
desenvolver uma rotina para determinar a cobertura de pulverização no software para análise de
imagens IDRISI. Para avaliação, misturaram-se, previamente, três doses de traçador fluorescente
Poliglow 830 YLS (5, 12,5 e 25 g) a 10 g de uma formulação de mancozeb, diluídas em 5 L de água
(0,001, 0,0025 e 0,005% p.v. do traçador) e aplicadas, com três diferentes tamanhos de gotas (muito
grossa, fina e muito fina) em Hibiscus spp. Após a completa secagem da calda, retiraram-se amostras de folhas, as quais foram levadas ao laboratório e analisadas sob luz ultravioleta; selecionouse, visualmente, uma folha com deposição leve, média e pesada de cada um dos nove tratamentos.
A menor dose do traçador proporcionou uma fluorescência bastante incipiente mesmo para análise visual. As demais folhas foram fotografadas com câmera digital, em ambiente totalmente escuro, sob iluminação ultravioleta. Assim, desenvolveu-se uma rotina de análise de imagens que permitiu a automatização das análises de cobertura. O software mostrou-se ferramenta adequada e
eficiente na avaliação da cobertura de pulverização na superfície vegetal estudada. A maior concentração do traçador melhorou a sensibilidade da análise.
Palavras-chave: pulverização, distribuição, análise de imagens, traçador fluorescente.
ABSTRACT
USING IMAGERY ANALYSIS SOFTWARE FOR EVALUATION
OF SPRAYING COVERAGE
The present work aimed to evaluate the smallest concentration of the tracer fluorescent Poliglow
830 YLS necessary for an adequate contrast with the plant surface, as well as to develop a process
for determination of spraying coverage using the software IDRISI for imagery analysis. Three doses of the fluorescent tracer Poliglow 830 YLS (5, 12.5 and 25 g) were previously mixed to 10 g of a
mancozeb formulation, diluted in 5 L of water (0.001, 0.0025 e 0.005% w.v. of tracer) and applied on
Hibiscus spp, with three different sizes of drops (very large, fine and very fine). After the complete
drying of the carrier, samples of leaves were collected, taken to the laboratory and analyzed under
ultra-violet light, where a leaf was visually selected with light, medium and heavy deposition, for
each one of the nine treatments. The smallest dose of the tracer provided a quite incipient fluorescency
for visual analysis, therefore being discarded. The other leaves were photographed with digital
camera, in a totally dark atmosphere, under ultra-violet illumination. With these images, a routine
analysis was developed in the software IDRISI, which allowed the automation of the coverage
analyses. The software IDRISI showed to be an appropriate and efficient tool in the evaluation of
the spraying coverage in the plant surface studied. The largest concentration of the tracer improved
the sensitivity of the analysis.
Key words: spraying, distribution, imagery analysis, fluorescent tracer.
(1) Recebido para publicação em 25 de outubro de 2001 e aceito em 29 de agosto de 2002.
2
( ) Graduando em Agronomia. Estagiário do Centro Avançado de Pesquisa Tecnológica do Agronegócio de Engenharia e Automação
Agrícola (CMAA), Instituto Agronômico (IAC), Caixa Postal 26, 13201-970 Jundiaí (SP).
3
( ) Centro de Mecanização e Automação Agrícola, IAC. E-mail: [email protected]
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 305-310, 2002
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M.C. FIRVEDA et al.
Introdução
A mistura de aditivos, pó ou líquido, às formulações
a serem pulverizadas, como meio de avaliação
qualitativa e quantitativa dos depósitos, é bastante
antiga. Inicialmente, utilizavam-se os compostos
cúpricos; a partir daí, vários outros métodos começaram
a ser estudados. Na busca por novos métodos, HIMEL
(1969), SHARP (1973), Tompkins et al. citados por ABI
SAAB (1996) e EVANS et al. (1994) adicionaram suspensões
de pigmentos fluorescentes ao produto a ser aplicado
nas plantas, substâncias que se destacam facilmente sob
luz ultravioleta pela fluorescência. Segundo RAETANO
(1996), a utilização desses materiais fluorescentes
apresenta vantagem, pois, sendo invisíveis nas folhas,
diminui a tendência de escolha na coleta das amostras;
além disso, os depósitos são facilmente visualizados
em presença de luz ultravioleta (BLB 15).
Apesar da vantagem do uso dos pigmentos
fluorescentes, pode-se citar como desvantagem o fato
de, em sua grande maioria, serem pouco solúveis em
água. Com isso, faz-se necessário misturá-los
previamente aos espalhantes adesivos a fim de
melhorar sua dispersão no meio aquoso, como sugerido
por RAETANO (1996). Tal mistura, porém, pode afetar os
resultados em virtude da redução na tensão superficial
da água proporcionada pelo espalhante (PALLADINI,
2000). Considerando esse fato, ABI SAAB (1996) utilizou
com sucesso a técnica de misturar o pigmento Luxcor
LRM 100 (derivado de uréia/formaldeído) a uma
formulação de pó molhável. Segundo esse autor, tal
artifício permitiu uma dispersão adequada do pigmento
na água, sem a utilização de espalhantes.
Normalmente, o critério adotado para a avaliação
dos depósitos, quando se empregam traçadores
fluorescentes, tem sido uma escala de notas visual,
variável em função da porcentagem ou intensidade
de cobertura, conforme descrita por BULLOCK et al.
(1968), P ALLADINI (1990) e R AETANO (1996). A
automação de tais análises, por meio da análise de
imagens dos alvos pulverizados por equipamentos
eletrônicos, tem sido estudada e foi utilizada com
sucesso por Steden citado por ABI SAAB (1996) e EVANS
et al. (1994). Essa técnica, entretanto, apresenta
limitações, como a necessidade de um grande
contraste da imagem para que a avaliação seja precisa
(SALYANI et al., 1987). Torna-se importante, contudo,
o estudo da concentração do pigmento fluorescente
e da rotina de análise para que os resultados obtidos
sejam precisos e representem, adequadamente, a
cobertura obtida em pulverização.
O presente trabalho teve como objetivo avaliar a
menor concentração do traçador fluorescente
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 305-310, 2002
Poliglow 830 YLS necessária para um suficiente contraste
com a superfície vegetal, bem como desenvolver uma
rotina para determinar a cobertura de pulverização no
software para análise de imagens IDRISI.
Material e Métodos
Os experimentos foram realizados no Centro de
Mecanização e Automação Agrícola (CMAA), do
Instituto Agronômico (IAC), localizado em Jundiaí (SP).
Utilizou-se o pigmento fluorescente Poliglow 830
YLS que, segundo estudos realizados por RAETANO
(1996), com diferentes tipos de traçadores, mostrouse mais adequado à avaliação qualitativa da
pulverização. Por ser pouco solúvel em água,
misturou-se previamente o traçador a uma
formulação de mancozeb para dispersão do
pigmento – técnica proposta por ABI SAAB (1996).
Dessa forma, três doses do pigmento (5, 12,5 e 25 g)
foram misturadas a 10 g da formulação de mancozeb,
pesadas em balança digital com precisão de 0,1 g e
acondicionadas em balões volumétricos para
transporte até a área experimental.
Para se obter análise mais completa, optou-se por
trabalhar com três espectros diferentes de gotas. Para
isso, selecionaram-se as pontas de pulverização
AI11002, XR11002 e TX-8, da Spraying Systems Co. que,
segundo as especificações do fabricante, produzem,
respectivamente, gotas muito grossa, fina e muito fina,
a 4 bar de pressão (SPRAYING SYSTEMS CO., sd).
Os tratamentos constituíram-se da combinação de
três concentrações do traçador com três diferentes
espectros de gotas, em nove condições.
Realizaram-se as aplicações com um pulverizador
costal motorizado marca Guarany, trabalhando à
mínima aceleração (pressão de 400 kPa), sobre
plantas de Hibiscus spp. dispostas em ‘cerca viva’,
com 1,5 m de altura e 50 m de comprimento. A calda
foi preparada em jarra graduada com capacidade de
1 L, onde o volume de água era medido, colocado
aos poucos nos balões volumétricos e,
posteriormente, no pulverizador até completar 5 L
(concentrações de 0,001, 0,0025 e 0,005% p.v. do
traçador). Para minimizar possíveis interferências,
realizou-se uma tríplice lavagem do tanque do
pulverizador quando as caldas foram substituídas.
Após 30 minutos da aplicação, tempo suficiente
para a secagem da calda, coletaram-se nove folhas
de cada parcela (três na parte superior, três na
central e três na inferior da planta), totalizando 81
folhas, que foram acondicionadas em sacos plásticos
devidamente identificados, e enviadas ao
laboratório para análise.
Software de Análises de Imagem em Avaliação da Cobertura de Pulverização
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Em laboratório fotográfico (sem qualquer
incidência de luz externa), as folhas coletadas foram
analisadas visualmente sob luz ultravioleta;
selecionaram-se para a análise, três folhas de cada
parcela, com diferentes graus de cobertura (pesada,
média e leve). A menor dose, 5 g de Poliglow 830
YLS (0,001% p.v.), foi insuficiente para possibilitar
um contraste adequado entre a deposição e a folha
para análise visual, sendo descartada na análise
eletrônica. Doses de 12,5 g (0,0025% p.v.) ou superior
mostraram-se adequadas a essa análise.
Para digitalização das imagens, as folhas
selecionadas foram postas sobre um suporte de vidro,
sob o qual se colocou um papel branco para aumentar
o contraste do fundo com a imagem. Duas lâmpadas
ultravioletas (BLB-FL-15W-T8) foram posicionadas
a 15 cm de altura em relação à posição das folhas e
20 cm de distância entre si. As imagens foram
captadas por câmera fotográfica digital Kodak
modelo DC120, posicionada perpendicularmente a
uma distância aproximada de 70 cm da folha (mínima
distância focal possível), com o máximo de zoom (3x),
velocidade de abertura 1:1 e com o flash desligado.
As imagens obtidas foram transferidas para um
computador no formato JPG e, posteriormente,
transformadas em BMP para possibilitar a análise no
software IDRISI.
De acordo com EASTMAN Jr (1997), o IDRISI é um
sistema de informação geográfica e um software para
processamento de imagens; líder na funcionalidade
analítica raster, cobrindo todo o espectro de
necessidade de sistema de informação geográfica
(SIG) e de sensoriamento remoto, desde a consulta
ao banco de dados e modelagem espacial até realce
e classificação de imagens, possibilitando, também,
Para a análise das imagens no IDRISI, dentre as
diferentes opções disponíveis nas tabelas de cores, o
modo ‘Color Composit 256’, que divide o espectro
em um conjunto de 256 cores, proporcionou maior
precisão nos limites entre folha, cobertura e fundo
(Figura 1). Observou-se que, nesse modo de exibição,
a imagem foi composta por um conjunto de,
aproximadamente, 25 cores, e os conjuntos que
formavam a folha, a cobertura e o fundo foram
distintos. Utilizando o ‘Reclass’, que permite
reclassificar como única cor toda uma faixa de cores,
foi possível agrupar os diferentes conjuntos em
apenas três cores. Assim, as cores de 0 a 55 foram
agrupadas no Grupo I; as de 56 a 178 no Grupo II; as
de 179 a 256 no Grupo III, correspondentes,
respectivamente, à folha, deposição e fundo (Figura
1). Nas deposições leves ou muito baixas, a faixa de
folha por vezes se confundia com a cobertura. Nesse
caso, as cores foram inicialmente reunidas em cinco
diferentes grupos e, posteriormente, utilizou-se
novamente o ‘Reclass’ para se obter apenas os três
pretendidos. Obtida a imagem, utilizou-se o
analisador de áreas para conseguir, em pixels, a área
correspondente a cada uma das cores. A área coberta
foi calculada em vista da porcentagem da área da
calda em relação à área da folha + calda.
(A)
(B)
pela divergência de cores, calcular diferenças de
áreas em uma mesma superfície. As características
de realce e classificação da imagem, bem como o
cálculo de áreas foram utilizados no desenvolvimento da rotina para avaliação da cobertura de
pulverização da superfície foliar.
Resultados e Discussão
Figura 1. Imagem de folha pulverizada com traçador fluorescente e analisada no software IDRISI sob a paleta de cores
´Color Composit 256´ (A) e, após, reclassificada em fundo (cinza-escuro), folha (preto) e cobertura (cinza-claro),
visualizada sob a paleta de cores ´Qualitative 16´ (B).
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A rotina de análise desenvolvida no IDRISI
mostrou-se eficiente no cálculo da área coberta,
apresentando resultados diferentes ao obtidos de
forma visual (Quadros 1 e 2). Para as coberturas
consideradas visualmente leves, médias e pesadas,
as análises variaram entre 77% e 91%; 69% e 97%;
51% e 95%, respectivamente, para a menor
concentração do traçador (0,0025% p.v.), quando
avaliadas pela rotina desenvolvida no IDRISI. Para
maior concentração do traçador (0,005% p.v.), as
coberturas determinadas pelo IDRISI variaram,
respectivamente, entre 41% e 74%; 79% e 83%; 79% e
100%. Observa-se, na menor concentração do
traçador, que a diferença entre a análise visual e a
automatizada foi elevada. Atribuem-se tais
diferenças, principalmente às áreas de baixa
cobertura, com conseqüente baixa luminescência, o
que dificulta a visualização. Na maior concentração,
além da diferença entre as formas de análise ser menor,
a amplitude de variação dentro de uma mesma classe
também foi reduzida. Tal fato se deve ao maior
contraste entre a área coberta e a folha, em
concordância com o observado por SALYANI et al.
(1987). Portanto, o aumento na concentração do
traçador, ou mesmo a utilização de um outro que emita
fluorescência em uma faixa bem distinta do verde,
pode simplificar e elevar a eficiência da operação.
Outro fator limitante observado foi a não-fixação
da câmera durante a aquisição das fotos. Quando
isso ocorreu, devido ao longo tempo de abertura
do diafragma, formou-se um halo, mais perceptível
nas bordas das folhas, o qual, algumas vezes,
dificultou a identificação da área de transição.
Resolveu-se tal problema com a fixação da câmera
sobre um tripé apropriado.
Conclusões
1. O Poliglow 830 YLS, quando misturado ao
mancozeb em formulação pó molhável e doses
superiores a 12,5 g por 5 litros de água (0,0025% p.v.)
na calda de pulverização, possibilita um contraste
suficiente para a análise digital dos resultados.
2. A elevação na quantidade do traçador, de 12,5
para 25,0 g por 5 litros (0,0025% p.v. e 0,005% p.v.
respectivamente), diminuiu a diferença entre o
sistema visual e o automatizado de análise, além de
reduzir a diferença entre a maior e a menor cobertura
dentro de uma mesma classe (leve, média ou pesada).
3. O software IDRISI mostrou-se ferramenta
adequada e eficiente na avaliação da cobertura
proporcionada pela pulverização na superfície
vegetal estudada.
Bragantia, Campinas, v. 61, n. 3, 305-310, 2002
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